この研究では、流動下で3次元組織を培養できる2室型装置、2-Organ-Chipプラットフォーム(2-OC)におけるアセトアミノフェンのPK特性の特性評価について述べる。 APAPの腸管吸収と肝代謝をそれぞれヒト腸管と肝臓でエミュレートした。 腸管バリアはCaco-2細胞とHT-29細胞を用いて作製した。 肝臓のスフェロイドはHepaRGとHHSTeC細胞で作製した。 細胞生存率と毒性は、MTTアッセイ、組織学、共焦点免疫組織化学、マルチパラメトリック高含有量分析によって評価された。 腸および肝臓に相当する遺伝子の発現は、リアルタイムPCRで評価した。 Microphysiological System (MPS)の3つのアセンブリが適用された。 腸2-OC、肝臓2-OC、腸/肝臓2-OCの3種類のMPSを適用した。 経口投与は腸管バリアの先端側にAPAPを配置することで模倣し、静脈内投与は培地中に塗布することで模倣した。 サンプルはHPLC/UVで分析された。 APAP 12μMまたは2μM処理は、それぞれ腸管バリアー(24時間時点)および肝臓スフェロイド(12時間時点)に対して細胞毒性を誘発しなかった。 すべての製剤において、APAPの吸収はヒトで報告されているよりも遅かった。 ピーク時間(Tmax)=静的および動的条件下での腸管2-OCは12時間、腸管/肝臓2-OCは6時間であり、ヒトへの経口投与後のTmaxは0.33~1.4時間であると報告されているのに対し、すべての製剤はヒトへの報告よりも遅い吸収を示した。 また、APAPの代謝はヒトの報告値よりも遅かった。 APAPの半減期(T1/2)は、ヒトで報告されているT1/2 = 2 ± 0,4 hに対して、動的なLiver 2-OCでは12 hであった。 Liver 2-OCの静的試料では、APAPの濃度低下は見られなかった。 これらの結果は、MPSがヒトのPK特性をエミュレートする能力と可能性を示し、特にマイクロ流路の流れが肝臓等価物の代謝性能に明らかに良い影響を与えることを示すことで、細胞の機能性に対する機械的刺激の重要な役割を強調するものである
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