Усилиями многих исследователей за последние 10-15 лет были разработаны методы получения изолированных клеток печени с неповрежденной плазматической мембраной. Тщательный анализ функционально-метаболических характеристик гепатоцитов дал возможность выработать ряд критериев, позволяющих оценить их функциональную полноценность.
Практически все основные метаболические процессы, от которых зависит нормальная жизнедеятельность клетки, протекают в изолированных гепатоцитах так же, как и в интактной печени. Это прежде всего относится к процессам белкового синтеза, синтеза мочевины, жирового и углеводного обмена, гликолиза и глюконеогенеза.
Сейчас стало ясно, что в гепатоцитах функционируют те же регуляторные механизмы, которые описаны для перфузируемой печени, в частности внутриклеточная регуляция дыхания, процессов перекисьобразования и др.
Одно из самых важных преимуществ применения изолированных гепатоцитов как биологической модели заключается в том, что оказалось возможным использовать методологию, разработанную для количественных оценок метаболизма бактериальных и свободноживущих в суспензии клеток. Именно это стимулировало развитие работ по таким направлениям, как гормональная регуляция в печени, ионный транспорт, транспорт аминокислот, количественная оценка парциальных реакций метаболизма и т.д.
Безусловно, не все проблемы решены и не все ясно. Однако сейчас нет сомнения в том, что использование изолированных гепатоцитов в самом ближайшем будущем станет непременным атрибутом исследований широкого спектра проблем клеточной физиологии.
Функционально-метаболические свойства изолированных гепатоцитов
Изолированные гепатоциты сохраняют большинство функционально-метаболических показателей, характерных для печени in situ. Необходимо, однако, остановиться на двух принципиальных моментах, касающихся использования гепатоцитарной модели in vitro.
Хотя в результате центрифугирования первичной суспензии происходит достаточно полное разделение паренхиматозных клеток от непаренхиматозных, следует учитывать возможность присутствия в конечной, достаточно гомогенной суспензии гепатоцитов небольших примесей, которые могут привносить особенности своего метаболизма и влиять на показатели обмена основной популяции.
Изолированные гепатоциты сохраняют два основных функционально-метаболических свойства интактной печени: глюконеогенез и образование желчных кислот. В связи с этим в них содержится существенно больше цитозольных ферментов углеводного обмена, нежели в непаренхиматозных клетках. Специфическими маркерными ферментами гепатоцитов являются глюкозо-6-фосфатаза (обнаружена только в гепатоцитах) и пируваткарбоксилаза (98% от содержания в других клетках). Непаренхиматозные клетки практически не обладают способностью к глюконеогенезу. Специфичным только для гепатоцитов является чувствительность к глюкагону, который инициирует глюконеогенез и гликолиз.