生物人工肝(bioartifidal liver)是指以培养肝细胞为生物材料的体外人工肝 支持系统。主要由培养肝细胞、生物反应器及体外辅助系统三个核心部分组成。 其基本工作原理及特点是将大量高活性培养的肝细胞培养于体外生物反应器 中，用辅助循环装置引肝衰竭患者血液或血浆流人反应器，通过半透膜与培养肝 细胞进行物质交换，肝细胞发挥肝特异性的解毒功能，并参与糖、蛋白质、脂肪三 大物质代谢，完成中间代谢转化，清除毒物及代谢产物，分泌具有促进肝细胞生 长活性的物质，故可起到理想的人工肝支持治疗作用。进一步将这种新型生物 人工肝与以解毒为主的血浆置换、血液吸附、血浆吸附、血液透析滤过等非生物 人工肝相结合，组成混合生物人工肝支持系统，将使其人工肝支持作用更加完 善，达到临床人工肝支持治疗肝衰竭患者所需的效果。肝细胞来源:1. 人肝细胞能合成人体所需蛋白，是体外生物人工肝支持系统最理想的 细胞选择，但来源有限，体外培养增殖能力差,功能易丧失。2. 动物肝细胞兔、猪、鼠、羊等，其中猪肝细胞是目前使用最多的细胞成 分，猪肝细胞功能与人最接近，易获得，目前已进人临床试验，但使用猪肝细胞存 在动物源性疾病传染患者的可能，同时猪肝细胞与人遗传学不比配，导致免疫排 斥，并在培养过程中肝细胞特异功能缺失。3. 永生化肝细胞系已永生化的人肝细胞系有HepZ，NK NT- 3等，具有 一定的肝细胞功能。SV40T介导的永生化一般说来常伴有去分化和核型不稳 定，有时还有致瘤性，而hTERT永生化细胞保持更多的已分化功能和更少的染色体损伤。目前，肝细胞的条件永生化是个新趋势，非常有希望应用于生物人工 、 肝，在获得足够用的细胞材料时其永生基因被关闭，永生化回复后，抑制细胞增 殖，刺激分化，进一步减小细胞转化的危险性。4. 肿瘤源性肝细胞系来源于肝癌细胞的HepG2细胞株具备多种肝细胞功 能,被认为可应用于生物人工肝，但HepG2无细胞色素P450 CVP 2C活性，其尿 素合成、葡萄糖醛酸化及氧化代谢等活性约为原代大鼠肝细胞的十分之一，不过 HepG2的白蛋白合成率则优于原代大鼠肝细胞。C3A细胞株是从HepG2中分离 的细胞系，有很强的接触生长抑制和局表达白蛋白及甲胎蛋白特性。C3A是目則 唯一一种在BAL中培养、用于动物实验及临床试验的肿瘤细胞。另一种被用于 生物人工肝实验的肝癌细胞系是FLC- 7,细胞被培养于辐射状流动生物反应器 ^ 中，白蛋白合成也很高，AFP也有合成，但未检测到其他肝细胞功能。肿瘤源性肝 | 细胞株来源充足，但存在细胞功能不完善和肿瘤发生的危险。5. 干细胞是未来生物人工肝所用肝细胞的理想细胞来源，能向肝细胞定向分化的人干细胞已经从骨髓和胚胎中分离获得。但干细胞应用于生物人工肝治疗前需要解决干细胞的分化增殖和定向分化问题，同时需降低培养费用。生物反应器:理想的生物反应器应具备以下功能:①适于高密度培养肝细胞,细胞密度应达107/cm3水平。②肝细胞代谢功能至少应达单层培养的水平。③肝细胞的生物代谢功能至少应保持2 w以上。④反应装置能根据需要任意增容，细胞培养量可达数升。⑤便于无菌操作，无招致感染的危险。⑥便于运输和装配。
