人胰腺星状细胞（Human Pancreatic Stellate Cells, HPSCs） 是胰腺组织中的一种间充质细胞，正常状态下呈静止的“星形"或“梭形"，位于胰腺腺泡周围和血管旁。

1. 抗胰腺纤维化药物研发

胰腺纤维化是慢性胰腺炎和PDAC的共同病理特征，目前尚无获批的抗胰腺纤维化药物，HPSCs是这一领域不可替代的细胞模型。

• 体外激活模型：使用TGF-β1（2-10 ng/mL）或酒精代谢产物（乙醛）刺激静息态HPSCs，诱导其向肌成纤维细胞转分化（α-SMA↑、脂滴↓）。

• 药效评价金标准：

• 蛋白/基因表达：Western Blot/qPCR检测α-SMA、COL1A1/3A1、纤连蛋白（FN1）。

• 胶原凝胶收缩实验：评估细胞收缩能力，模拟体内纤维化组织的挛缩。

• 划痕/Transwell迁移实验：评估细胞迁移能力。

• 靶点验证：用于筛选TGF-β受体激酶抑制剂（如Galunisertib/LY2157299）、整合素αvβ6拮抗剂、ROCK抑制剂（如Y-27632）、Pirfenidone衍生物、NOX抑制剂等在胰腺纤维化中的效果。

• 转化价值：目前已有多项临床前研究利用HPSCs验证了抗纤维化候选药物（如PEGPH20、FAP抑制剂）的体外药效。

2. 胰腺癌微环境与化疗耐药

PDAC以其致密的间质增生（desmoplasia）著称，肿瘤组织中CAFs/HPSCs可占肿瘤体积的50%-90%，它们是肿瘤“物理屏障"和“化学屏障"的主要构建者。

（1）CAF转化与共培养模型

• 诱导转化：将静息态HPSCs与PDAC细胞（PANC-1、MIA PaCa-2、AsPC-1）直接共培养或使用其条件培养基（CM）处理，诱导HPSCs转化为肿瘤相关成纤维细胞（CAFs）（高表达α-SMA、FAP、PDGFR-β）。

• 促肿瘤效应评价：

• 增殖：CAF-CM处理PDAC细胞，检测CCK-8/EdU掺入。

• 侵袭与转移：Transwell基质胶侵袭实验，检测EMT标志物（E-cadherin↓, Vimentin↑, Snail↑）。

• 血管生成：检测CAF分泌的VEGF、PDGF等促血管生成因子。

（2）化疗耐药机制（转化研究热点）

• 物理屏障耐药：CAFs分泌大量ECM（胶原蛋白、透明质酸），增加肿瘤组织内间质液压（IFP），阻碍吉西他滨、白蛋白紫杉醇等化疗药物的渗透。此模型用于测试HA降解酶（如PEGPH20）或SHH通路抑制剂能否“软化"间质、增加药物渗透。

• 化学屏障耐药（旁分泌耐药）：

• HGF/c-MET通路：CAFs分泌HGF，激活PDAC细胞的c-MET通路，导致EGFR靶向药（厄洛替尼）和吉西他滨耐药。

• IL-6/STAT3通路：CAFs分泌IL-6，激活STAT3，诱导抗凋亡蛋白（Survivin、Bcl-2）上调，导致化疗耐药。

• 外泌体介导耐药：CAFs通过分泌含miRNA（如miR-21）的外泌体，传递耐药信号至肿瘤细胞。

• 评价方法：在共培养体系下测定PDAC细胞的IC50变化、细胞凋亡（Annexin V/PI双染）、自噬标志物（LC3B）等。

（3）免疫抑制微环境

• CAFs分泌CXCL12（SDF-1α），通过CXCR4轴招募髓源性抑制细胞（MDSCs）和调节性T细胞（Treg），抑制CD8⁺ T细胞的抗肿瘤免疫。此模型用于测试CXCR4拮抗剂（如AMD3100）或免疫检查点抑制剂联合疗法。

3. 胰腺炎与炎症-纤维化轴

慢性胰腺炎是PDAC的重要危险因素，HPSCs是连接“炎症"与“纤维化"的细胞桥梁。

• 炎症刺激模型：用IL-1β、TNF-α、LPS、P物质等刺激HPSCs，模拟慢性胰腺炎的炎症微环境。

• 检测指标：

• 炎症介质：ELISA/qPCR检测IL-6、IL-8（CXCL8）、CCL2（MCP-1）、CXCL10。

• 信号通路：NF-κB磷酸化、MAPK通路（p38、ERK、JNK）激活。

• 纤维化启动：检测炎症刺激后α-SMA和COL1A1的时序性上调（通常炎症早期6-24h，纤维化标志物72h后）。

• 氧化应激与酒精毒性：酒精代谢产物乙醛和氧化应激是慢性胰腺炎的重要诱因，HPSCs模型用于评估抗氧化剂（如N-乙酰半胱氨酸）、酒精脱氢酶抑制剂等对HPSCs的保护作用。

4. 代谢重编程（“反向Warburg效应"与代谢共生）

这是近年的前沿热点，HPSCs/CAFs在激活过程中发生显著的代谢转变。

• 有氧糖酵解（Warburg效应）：激活的HPSCs/CAFs偏好糖酵解产生大量乳酸，而邻近的PDAC细胞在CAFs供给的乳酸支持下，转而利用氧化磷酸化（OXPHOS）高效产能——形成“代谢共生"关系。

• 研究模型：

• 检测HPSCs的葡萄糖摄取、乳酸分泌（生化试剂盒）。

• 检测乳酸转运体MCT1/MCT4的表达。

• 在共培养体系中，用MCT4抑制剂（如AZD3965）处理HPSCs，观察是否能阻断乳酸供给、抑制PDAC细胞增殖。

• 脂质代谢：静息态HPSCs富含维生素A脂滴，激活后脂滴消失，脂肪酸氧化（FAO）增强。研究脂质代谢重编程在激活中的驱动作用。

5. 3D模型与类器官共培养（前沿突破）

传统的2D培养无法模拟体内致密间质的力学环境和细胞-基质相互作用，近年来3D模型成为热点。

• 肿瘤类器官-基质共培养（PDO-CAF共培养）：将PDAC类器官（PDOs）与HPSCs/CAFs共包埋于Matrigel或I型胶原中。

• 应用：用于更准确的个体化药敏测试（比单纯类器官更接近体内耐药表型）；研究CAFs如何通过物理挤压和旁分泌信号影响类器官的形态（出芽、侵袭性生长）。

• 检测：类器官大小/数量（ImageJ）、荧光标记药物渗透深度（共聚焦显微镜）、活/死染色（Calcein-AM/PI）。

• 脱细胞胰腺支架（dECM）：将HPSCs接种于脱细胞胰腺支架中培养，保留组织特异性的三维结构和力学信号，更真实地模拟体内纤维化过程