Caco-2（the human colon adenocarcinoma cell lines）细胞模型是目前最好的体外吸收模型之一，是阐明药物吸收机制的有力工具。它作为药物吸收研究的快速筛选工具，可在细胞水平上提供药物分子透过小肠黏膜的吸收、分布、代谢、转运以及毒性的综合信息，已成为研究药物吸收机制和药物相互作用等的重要工具。近年来无论是在改善优化模型本身的研究，还是在利用Caco-2细胞模型研究口服药物吸收促进剂等方面均为热点，而在药食相互作用和
中药的吸收特点研究上的应用也值得关注。本版将分三期介绍这种细胞模型的最新研究进展，以飨读者。
——编者按
尽管Caco-2细胞模型具有诸多优点，但仍然存在某些缺陷，如形成完全分化并具有紧密连接的单层细胞生物膜所需培养时间较长(2~28天)；缺乏分泌黏液的功能，不似小肠上皮能够形成黏液层；缺少或低表达某些药物代谢酶和转运体等。研究者们因此就这些缺陷对模型本身进行了一些改进。
缺陷：成膜培养耗时长
对策：优化细胞培养条件
研究人员选用biocoat肠上皮细胞分化环境(BIEDE)来培养Caco-2细胞，优化了细胞培养条件，仅用3天即培养出完全分化的单层细胞膜，缩短了细胞培养时间。该模型采用polyethylenet-erealate代替非聚碳酸酯作为细胞生长支持物(滤膜材料)；用纤维胶原I型代替鼠尾胶原I型作为促进细胞黏附的细胞外蛋白基质(滤膜涂层)；用丁酸代替含10％胎牛血清的DMEM作为培养基。
缺陷：缺乏分泌黏液能力
对策:添加HT29细胞共培养小肠的吸收作用与黏液层的存在密切相关。小肠上皮黏液层的形成，取决于HT29细胞(杯状细胞)分泌黏液的能力，与其相比，Caco-2细胞为单一细胞，缺乏分泌黏液的能力，从而无法形成与小肠上皮相似的黏液层，此外，由于HT29细胞的缺失，使得Caco-2细胞的旁路渗透能力也低于体内状态，为使Caco-2细胞模型具有与小肠上皮相似的黏液层，并获得与体内相似的细胞旁路渗透能力，有人将Caco-2细胞与HT29-MTX按不同比例共培养，结果发现，TEER值(跨膜电阻值)较单用Caco-2细胞有所降低，而且水溶性小分子物质经共培养细胞模型的渗透能力高于单纯的Caco-2细胞模型，有利于水溶性小分子物质细胞转运过程的研究。
缺陷：某些首过代谢酶缺少对策：利用重组技术引入GYPcDNAs，细胞生物学方法诱导药物代谢酶的表达
由于Caco-2细胞缺少某些首过代谢酶，而这些酶是影响药物口服吸收和生物利用度的关键酶，研究人员利用重组技术在Caco-2细胞中引入GYPcDNAs，从而提高了CYF3A4和CYP2A6的表达，开拓了Caco-2模型在研究药物首过代谢方面的应用，提高了其体内相关性。
由于Caco-2细胞缺少或低表达小肠上皮细胞内的某些药物代谢酶和转运体，有人采用经典的细胞生物学方法诱导药物代谢酶的表达，结果发现，在各种酶诱导剂如苯巴比妥、地塞米松、β-萘黄酮存在下培养Caco-2细胞的亚克隆细胞，可诱导表达不同的酶系统。如Caco-2细胞的亚克隆TC7细胞经诱导后可增加CYP3A的表达，且高表达与刷状缘相关的水解酶、蔗糖。麦芽糖异构酶，以及牛磺胆酸转运系统；经β-萘黄酮诱导可表达CYPlAl基因亚家族，以及高活性的UPD-葡萄糖醛酸转移酶。这些性质使TC7细胞成为有价值的体外肠道研究模型。
另外，有研究发现，Caco-2细胞在多孔膜上与100nmol/L，25-二羟维生素D3共培养两周后可诱导Ca鄄co-2细胞内CYP3A4mRNA的表达，与重组技术一样也能形成一个用以研究药物小肠吸收首过效应的细胞模型。 （王敏 齐云）
作者：