[发明专利]一种利用3D类器官评价药物肠毒性的检测方法

说明书

本发明涉及一种利用3D类器官模型评价药物肠毒性的检测方法。在该发明中，首先对C57BL/6小鼠的小肠隐窝进行分选，接种到含有基质胶的培养皿中，培养于Advanced DMEM/F12培养基中，并对3D类器官进行形态观察。其次，用阳性化合物对3D类器官模型进行验证，包括3D类器官形态的变化和IC₅₀检测。最后，利用该模型对新药进行毒理学研究，具体包括药物的IC₅₀检测，3D类器官凋亡情况，药物诱导类器官凋亡的机制。该检测方法具有简便、快速、灵敏度高的优点，可结合3D类器官模型进行药物肠毒性检测，也可进行药物肠毒性机制的研究。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种利用3D类器官模型进行药物肠毒性的评价方法。

背景技术

肠道是人类最重要的消化器官，也是最大的免疫器官。哺乳动物的肠道由小肠、大肠和直肠三段组成。小肠主要进行大量的消化作用，而且几乎所有的消化产物的吸收都是在小肠中进行的。大肠的主要功能是浓缩食物残渣形成粪便，然后由直肠排出体外。肠道不仅是消化器官，还是人体最大的排毒器官。食物和药物经口服后，最先接触的身体屏障就是胃肠道。胃肠道是人体的第一道防线。肠道中不仅有很多转运体，还有很多代谢酶。这些转运体和代谢酶可以通过外排和代谢底物将物质排出体外，起到保护身体的作用。然而，随着饮食结构和精神、社会等生活因素的改变，胃肠道功能障碍性疾病也越来越成为影响现代人生活质量的重要疾病。

目前，口服给药以其安全性较高等优点成为临床上最常见的给药方式。药物进入机体内，一般要经过吸收、分布、代谢和排泄的过程，对于口服药物来说，其在小肠的吸收最为重要，因为这是药物在机体内发挥药效的前提。而小肠绒毛的数量，形态结构和长度很大程度上决定了小肠的消化吸收功能。药物进入小肠后如果引起小肠绒毛形态上的变化，则会影响绒毛的消化吸收面积和单位面积的细胞数，降低小肠的消化吸收功能。研究表明，小肠黏膜具有重要的免疫功能。肠道黏膜因其黏膜上皮结构的完整性与机体的免疫功能密切相关，是机体抵抗病原微生物进入机体的第一道免疫屏障。肠道粘膜表面上皮有许多肠绒毛，形成肠腺或称隐窝，其分泌物排出到绒毛基部之间。绒毛表面的细胞有两类：吸收细胞和杯状细胞。吸收细胞是小肠上皮中最多的一种细胞，具有吸收功能，并起着机械屏障的作用。而杯状细胞是构成肠道机械屏障的结构之一，它能分泌粘液于肠道黏膜的表面起润滑和保护作用，并可通过特异性、非特异性免疫机制参与并调节肠道局部免疫机能。除此之外，小肠上皮还包括分泌各种胃肠道激素的内分泌细胞和能产生抗菌肽的潘氏细胞，对小肠粘膜起着协调增强的作用。

随着医药工业的迅猛发展，新药如雨后春笋般层出不穷，数量日益繁多。在新药研发过程中，药物的临床前安全性评价十分重要。药物安全性评价是指采用大于临床用药剂量，或长于临床用药时间给动物用药，发现并评价药物对动物机体潜在毒性作用，毒性表现以及毒性靶器官等等，然后将其实验结果外推到小剂量相同化合物的大量人群。药物安全性评价实验不仅可以初步了解单次给药和多次给药时产生毒性的剂量范围，为进一步毒性研究或临床设计提供依据，还可以寻找到药物的毒副作用靶器官，判断毒副作用的可逆性，为新药的进一步研究改造、指导临床合理用药提供取舍根据。

细胞毒性药物是指一类可以有效杀伤并抑制细胞增殖的药物。其可以通过口服、吸入或皮肤接触等方式造成泌尿系统、消化系统、肝肾系统等损伤，甚至可以导致畸形。常见的细胞毒性药物有生物碱类、抗生素类、烷化剂类等等。已知具有肠毒性的药物有喜树碱类，如伊立替康，其能够引起肠上皮细胞释放双链DNA，双链DNA由外泌体携带进入微环境的固有免疫细胞，激活AIM2介导的炎症小体反应，进而导致肠道局部炎性损伤。