$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Ludzka tkanka wątroby jest bardzo złożona i składa się z dwóch różnych jednostek komórkowych, komórek miąższowych i komórek niemiąższowych (NPC). Miąższowe komórki wątroby obejmują hepatocyty i cholangiocyty. Hepatocyty stanowią od 60 do 70% wszystkich komórek wątroby i odpowiadają za większość funkcji metabolicznych wątroby, np. syntezę kwasów żółciowych i czynnika dopełniacza, biotransformację i metabolizm energetyczny2,3.
Mniejsza frakcja NPC stanowi 30-40% wszystkich komórek wątroby. NPC obejmują różne populacje komórek, a mianowicie komórki Kupffera (KC), komórki śródbłonka wątroby (LEC) i komórki gwiaździste wątroby (HSC). Ta heterogeniczna frakcja komórkowa odgrywa kluczową rolę w procesach fizjologicznych wątroby. Ponadto NPC uczestniczą w pośredniczeniu w ostrym uszkodzeniu wątroby, np. polekowym uszkodzeniu wątroby (DILI), a także w przewlekłych uszkodzeniach wątroby, takich jak marskość wątroby4.
W ostatnich latach ludzkie komórki wątroby stają się coraz bardziej niezbędne w badaniach i rozwoju testów leków, opracowywaniu leków i identyfikacji nowych szlaków biochemicznych w chorobach wątroby. W przypadku badań in vitro monokultury PHH są nadal uważane za "złoty standard"5. Głównym ograniczeniem obecnych homotypowych modeli wątroby jest odróżnicowanie i utrata funkcji hepatocytów w ciągu kilku dni4. Opracowanie technik hodowli trójwymiarowej (3D) wykazało, że ograniczenia te można skompensować4,6. Jednak nawet nowoczesne techniki hodowli 3D nie są w stanie wyświetlić wszystkich hepatotoksycznych sposobów działania7. Brakujące populacje NPC w istniejących modelach in vitro są omawiane jako możliwa przyczyna tej rozbieżności w stosunku do sytuacji in vivo. Wykazano, że komunikacja komórka-komórka między różnymi populacjami komórek wątroby odgrywa kluczową rolę w homeostazie fizjologicznej, ale także w procesach patofizjologicznych8. Dlatego uwaga naukowców skupia się coraz bardziej na NPC i ich interakcjach międzykomórkowych. Ich celowe zastosowanie w systemach kohodowli i inżynierii tkankowej może stanowić rozwiązanie problemu wysokiego zapotrzebowania na modele wątroby in vitro 8,9, które są jak najbardziej zbliżone do tych stosowanych in vivo.
Obecnie głównym wyzwaniem jest opracowanie ustandaryzowanego modelu kokultury ludzkiej wątroby, który zawiera jasno zdefiniowane części PHH i NPC. W związku z tym potrzebne są techniki izolacji bardzo heterogenicznych komórek wątroby, które muszą być zoptymalizowane, aby uzyskać czyste populacje komórek. Chociaż istnieją ustandaryzowane protokoły izolacji PHH10, standaryzowana izolacja ludzkich NPC jest nadal w fazie rozwoju. Większość opublikowanych protokołów izolacji NPC opiera się na eksperymentach na komórkach innych niż ludzkie11,12. Tylko kilka publikacji opisuje proces izolacji ludzkich NPC, a większość obejmuje tylko metody izolacji pojedynczej komórkitypu 11-16. Najważniejszymi cechami komórek, które zostały wykorzystane do separacji komórek, są rozmiar, gęstość, zachowanie przyczepiania i ekspresja białek powierzchniowych. Na podstawie tych cech opracowaliśmy uproszczony protokół izolacji PHH, KC, LEC i HSC, który został opublikowany wcześniej w Experimental Biology and Medicine1. Ze względu na szerokie zainteresowanie tą techniką, celem tego artykułu było przedstawienie bardziej szczegółowego protokołu procesu izolacji komórek wątroby, w tym filmu, który pozwoli na łatwiejsze odtworzenie tej techniki. Protokół zawiera również metody kontroli jakości w zakresie oceny plonu i żywotności, a także identyfikacji i oceny czystości przy użyciu specyficznych barwień immunologicznych.