Prediction of liver toxicity and mode of action using metabolomics in vitro in HepG2 cells.
Prediction of liver toxicity and mode of action using metabolomics in vitro in HepG2 cells.
复制标题
DOI：
10.1007/s00204-017-2079-6
复制
发表时间：
2018-03
影响因子：
6.1
通讯作者：
van Ravenzwaay B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ramirez T;Strigun A;Verlohner A;Huener HA;Peter E;Herold M;Bordag N;Mellert W;Walk T;Spitzer M;Jiang X;Sperber S;Hofmann T;Hartung T;Kamp H;van Ravenzwaay B
肝毒性是药物和化学品的主要全身毒性，需要更多的人类相关的，高通量的，具有成本效益的体外解决方案。除了有助于动物福利外，体外技术还有助于探索和理解潜在毒性的分子机制。新的组学技术可以提供关于化合物的毒理学作用模式的全面信息，以及关于正常和病理生理条件下细胞系统的多参数代谢反应的定量信息。在这里，我们结合质谱代谢组学与体外肝毒性模型。用35种测试物质处理的HepG 2细胞的代谢产物谱导致通过代谢组学分析的1114个细胞上清液和3556个细胞内样品。对照样品的相对标准偏差约为10- 15%，而技术重复样品的相对标准偏差为5- 10%。重要的是，该程序揭示了不同肝毒性机制（肝酶诱导/抑制、肝毒性和过氧化物酶体增殖）一致的浓度-反应效应和代谢组学变化模式。我们的研究结果提供的证据表明，可以在一个强大的，可靠的，与人类相关的系统中识别器官毒性，代表了全身毒理学的非动物替代品。本文的在线版本（doi：10.1007/s 00204 -017-2079-6）包含补充材料，可供授权用户使用。
Liver toxicity is a leading systemic toxicity of drugs and chemicals demanding more human-relevant, high throughput, cost effective in vitro solutions. In addition to contributing to animal welfare, in vitro techniques facilitate exploring and understanding the molecular mechanisms underlying toxicity. New ‘omics technologies can provide comprehensive information on the toxicological mode of action of compounds, as well as quantitative information about the multi-parametric metabolic response of cellular systems in normal and patho-physiological conditions. Here, we combined mass-spectroscopy metabolomics with an in vitro liver toxicity model. Metabolite profiles of HepG2 cells treated with 35 test substances resulted in 1114 cell supernatants and 3556 intracellular samples analyzed by metabolomics. Control samples showed relative standard deviations of about 10–15%, while the technical replicates were at 5–10%. Importantly, this procedure revealed concentration–response effects and patterns of metabolome changes that are consistent for different liver toxicity mechanisms (liver enzyme induction/inhibition, liver toxicity and peroxisome proliferation). Our findings provide evidence that identifying organ toxicity can be achieved in a robust, reliable, human-relevant system, representing a non-animal alternative for systemic toxicology. The online version of this article (doi:10.1007/s00204-017-2079-6) contains supplementary material, which is available to authorized users.
登录
查看更多内容
影响因子：
3.7
作者：
Bordag N;Janakiraman V;Nachtigall J;González Maldonado S;Bethan B;Laine JP;Fux E
通讯作者：
Fux E
影响因子：
3.5
作者：
Mattes, W.;Davis, K.;Kamp, H.
通讯作者：
Kamp, H.
影响因子：
6.4
作者：
Jung, Klaus;Reszka, Regina;Kristiansen, Glen
通讯作者：
Kristiansen, Glen
影响因子：
3.9
作者：
RAUCY, JL;LASKER, JM;BLACK, M
通讯作者：
BLACK, M
影响因子：
3.3
作者：
Bouhifd, Mounir;Hartung, Thomas;Hogberg, Helena T.;Kleensang, Andre;Zhao, Liang
通讯作者：
Zhao, Liang