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近年来,我国对中草药的重视程度日益加深,中药以及相关制剂的研发引起大家关注。普遍认为中草药的安全性要优于西药,但同时也不能忽视因中草药成分混杂,活性物质、药物机制以及安全性能探索困难,进而导致对中草药相关毒性的研究以及研究受试者较少。同时,很多中草药潜在肝损伤是导致其难以通过临床前试验、临床三期检验的一大重要原因,从而耗费大量的时间和科研精力,因此在新药研发的早期评价中草药的肝毒性是十分必要的。目前,国内外关于中草药肝毒性的文献报道主要是基于孔板模型以及动物模型;其中,孔板模型结构单一、与体内真实条件相差较大,动物模型周期较长、花费高,且个体差异性较大,因此这两种模型都存在一定局限性。因此,在本实验中通过微流控芯片平台,在平台内按照正常肝血窦结构组成,对应培养U937细胞(人组织淋巴瘤细胞系)、HUVEC细胞(人脐静脉内皮细胞系)、LX-2细胞(人肝星状细胞系)以及三维培养的HepG-2细胞(人肝癌细胞系)来构建以模仿肝血窦组织结构为目的的器官芯片模型,实现中草药成分体外肝毒性的评价。实验中所用的器官芯片模型主要由上下两层亚克力板、三层材质为PDMS(聚二甲基硅氧烷)的芯片层以及两片直径为8mm的聚碳酸酯多孔膜。上层PDMS基片与中间层PDMS基片之间夹一层聚碳酸酯多孔膜,在多孔膜的上表面接种HUVEC细胞,下表面接种LX-2细胞,以此来模拟窦间隙;中间层PDMS基片与下层PDMS基片由一层孔径为8mm的聚碳酸酯多孔膜膜分离,并在中间层培养腔室中培养包埋于基质胶内的HepG-2细胞,进行三维培养,以此模拟肝细胞正常的生长方式,并通过MRP2(多药耐药相关蛋白2)表达以及白蛋白分泌对正常功能进行表征;然后向上层PDMS培养腔内注入含有分化后的U937细胞的细胞悬液,来模拟枯否细胞的生长。之后在蠕动泵的推动下,以1r/min的转速将培养液从上层芯片入口推入,构建了用于中草药成分肝毒性筛选的器官芯片模型。实验结果表明,该肝芯片体外模型能够在72h内较好地维持白蛋白的分泌以及MRP2的表达,并且能够通过对芯片培养液中AST(谷草转氨酶)、ALT(谷丙转氨酶)含量的检测,反映出氧化苦参碱、吴茱萸碱、油酸以及氯化两面针碱的肝毒性在随浓度、时间的变化水平。相同浓度的氧化苦参碱、吴茱萸碱、油酸以及氯化两面针碱在芯片模型上与传统孔板模型中表现出不同的肝细胞抑制程度,且在芯片中药成分肝毒性表现更弱。