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在微流体装置的流动条件下培养细胞，能够达到改善人类肝癌HepaRG细胞模型的稳定性。目前，微流体培养条件已被证明可以显著改善肝细胞的代谢功能和活力，大部分是受益于微流体条件提供的新鲜营养，对改善原代肝细胞的寿命和功能方面具有重要意义。

本次分享的实验主要来自国外的一篇名为《Comparison of gene expression and biotransformation activity of HepaRG cells under static and dynamic culture conditions》的研究报告。

实验主要分为静态培养和流式培养这两种培养模式，细胞培养时间为8周。为了区分两者的培养状态，在静态培养中加入HEPES补充培养基，研究基因表达和CYP活性。

实验装置和所使用的器官 (OOC) 设备的原理图概述如图1A、B所示。在细胞培养实践中，细胞在培养箱中CO2富集条件下培养(即5%)二氧化碳与介质中的碳酸氢钠相互作用，作为缓冲液以保持pH恒定。为保持缓冲能力，在细胞培养液中加入HEPES 。由于HEPES可能直接影响细胞，妨碍了在普通标准静态培养条件下的HepaRG细胞与在ooc设备中的HepaRG细胞的直接比较。所以，实验计算了HEPES对静态条件下生长细胞的影响。

对于所有条件，每 cm 2生长区域的 DNA 量随着时间的推移是稳定的，每周都有一些波动。在流动条件下生长的细胞中，蛋白质的量也随时间保持稳定，但在静态条件下逐渐增加。

2.细胞形态

在10周的实验过程中，对细胞混淆和分化成不同细胞类型进行了评估。在两种培养条件下，肝细胞向胆道样细胞的分化均在0.5左右，与预期的分化一致HepaRG细胞。

3.基因的表达

研究了不同细胞培养条件对基因表达的影响，28个基因参与分化的HepaRG细胞在4周和8周时的化学生物转化和转运经过播种。流动条件以及hepes缓冲介质在静态下的应用，似乎对HepaRG细胞的基因表达有深远的影响。

HepaRG细胞与原代肝细胞基因表达谱的比较，当细胞在ooc装置中培养时，HepaRG细胞的数量与原代肝细胞的数量基本相似。与在ooc设备中培养的HepaRG细胞相比，没有总体趋势(增加或减少)。

4.基线CYP的活动

流动条件下 HepaRG 细胞中的 CYP1 活性与原代肝细胞中的活性相似或更高，而在两种静态条件下培养的 HepaRG 细胞中，与原代肝细胞中的活性相比，CYP1 活性显着降低。

与在静态条件下生长的原代肝细胞和 HepaRG 细胞的活性相比，在整个实验过程中，在 OOC 装置中生长的细胞具有较低的 CYP3A4 活性。在标准条件下生长的细胞的 CYP3A4 活性与原代肝细胞的活性相当，除了在第 2 周（细胞完全分化之前）CYP3A4 活性显着降低。与标准条件下 HepaRG 细胞的活性相比，在静态条件下用 HEPES 缓冲培养基生长的细胞的 CYP3A4 活性较低。

研究发现在 OOC 装置中在流动条件下培养的细胞以及在静态条件下用 HEPES 补充培养基培养的细胞显示出更稳定的基因表达水平。与静态培养的HepaRG细胞相比，流动条件下CYP3A4的基线活性有所下降。本研究表明，在OOC装置中培养的HepaRG细胞比静态培养的HepaRG细胞更稳定。

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