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Caco-2 细胞渗透性试验

2023-08-08
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arrow.png Caco-2渗透性测试（Caco-2 Permeability Assay）是一种常用的体外实验方法，用于评估化合物在人体肠道中的吸收程度和渗透性。

Caco-2细胞是一种人类结肠癌细胞系，常用于模拟人体小肠上皮细胞层的特性和功能。这个细胞系首次从1977年一名患有结肠腺癌的男性的肿瘤中分离出来，被命名为Caco-2。

Caco-2细胞（来源--ATCC）.jpg

Caco-2细胞（来源: ATCC）

Caco-2渗透性测试（Caco-2 Permeability Assay）是一种常用的体外实验方法，用于评估化合物在人体肠道中的吸收程度和渗透性。当药物通过口服途径给予时，药物的吸收程度和渗透性是重要的药代动力学参数。

基于人类结肠癌细胞株Caco-2的特性，可以通过模拟小肠上皮细胞层的情况，来预测化合物的口服生物利用度。在Caco-2细胞培养在渗透聚碳酸酯膜上时，能够形成一个单层上皮细胞，可以用于模拟人肠上皮细胞的的形态，形成顶膜侧(apical,AP)和基底外侧(basolateral,BL)结构，能在顶膜表面分化出刷状缘绒毛。与PAMPA（平行人工膜渗透试验）相比，Caco-2细胞具有通量较低，成本较高的特点，然后Caco-2细胞可以同时快速筛选大批量药物，所需要的药量较少，相比动物模型而言，是相对经济省时的选择。并且，coca-2可以表达肠道转运体和酶，有可能预测主动转运和有多种转运体的药物相互作用。

推荐阅读：    什么是Caco-2细胞模型？

以下为Caco-2细胞渗透性试验的一般步骤：

(1) 首先前处理需要将Caco-2细胞培养在多孔透明的培养膜上，形成一个细胞单层，通常需要14-28天。在培养过程中，确保Caco-2细胞达到一定的分化程度，以更好地模拟肠上皮细胞层。

(2) 将待测的化合物加入到HBSS中，让其与Caco-2细胞接触。

(3) 让细胞在孵育箱中以恒定的温度、湿度和CO2浓度下培养一段时间，通常为2小时。

(4) 在孵育结束后，分别收集上层液（在细胞上方）和下层液（通过细胞层登录孔隙膜下方）。

使用合适的技术，例如高效液相色谱法（HPLC）或液相质谱联用法（LC-MS），测量样品中化合物的浓度。

(5) 通过比较上层液和下层液中化合物的浓度，计算化合物的透过率、吸收速率以及其他相关参数。药物在 Caco-２细胞单层模型中的表观渗透系数（apparent permeability coefficient ，Papp ）的计算 ：Papp=dCr/dt×Vr×1/A ×1/C０ 。 Papp单位为 cm/s 。

Caco-2细胞渗透性试验可以提供有关化合物在模拟肠道条件下的吸收特性的重要信息。通过测量化合物通过细胞层的能力，评估其被吸收到循环系统中的潜力，并预测其在体内的药代动力学行为。这对于药物研发和口服药物的生物利用度评估非常关键。但是仍然需要注意，Caco-2细胞渗透性试验是一种体外方法，虽然能够提供有用的参考数据，但在实际应用中仍需要结合其他因素综合评估化合物的吸收性能和渗透性。

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参考文献：

1. Xiu-wei Yang, Xiao-da Yang, Ying Wang, Lian Ma, Yue Zhang, Xiao-gai Yang, Kui Wang. Establishment of Caco-2 cell monolayer model and standard operation procedure for assessing intestinal absorption of chemical components of traditional Chinese medicine. Journal of Chinese Integrative Medicine, 2007, 5(6): 634-641.

2. 王莎, 刘斯琪, 丁鹏敏, 庞月笙, 陶志, & 王如峰. (2020). 体外模型在中药代谢研究中的应用. PROGRESS IN PHARMACEUTICAL SCIENCES, 44(2), 119-132.

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