三种肝脏测试系统中肝毒性化合物诱导的时间基因网络反应的系统比较

药物性肝损伤（DILI）源于动态且时间依赖的细胞应激反应，这些反应通常无法被传统的单时间点毒理基因组学评估充分捕捉。我们系统地表征了三种人肝脏体外模型（原代人肝细胞（PHH）、hiPSC来源的肝细胞样细胞（HLC）和HepG2细胞）对临床相关肝毒性化合物酮康唑、双氯芬酸和呋喃妥因的时间及浓度依赖性转录组反应。结合时间分辨RNA测序（0至48小时）和似然比检验识别了时间响应基因（TRGs），随后将其整合到TXG-MAPr基因共表达模块中，以实现网络水平的机制解读。在所有模型和化合物中，观察到保守的核心应激反应，其特征是内质网应激（ATF4）、氧化应激（NRF2）和热休克（HSF1）通路的激活，而不同的模型特异性适应程序反映了代谢能力和分化状态的差异。将TRGs映射到共表达网络上揭示了协调的时间激活模式，并突出了共享和系统特异性的转录程序。24小时时的浓度-反应分析表明，模块水平的转录组起始点（tPODs）在功能注释网络的一个子集中跨模型高度可重复，特别是与体内肝细胞损伤相关的内质网应激模块。值得注意的是，这些模块在系统间显示出显著的基因水平一致性，支持其生物学稳健性和转化相关性。这些发现表明，基于时间分辨的、网络基础的转录组学提供了机制基础稳固、可重复且定量的终点，增强了跨系统可比性，并为监管毒理学和下一代化学品风险评估提供了可扩展框架。