Caco-2细胞模型及其在中药吸收转运研究中的应用

Caco-2细胞模型是一种筛选药物离体口服吸收特性的模型,现已广泛应用于评价药物在小肠的吸收特性和转运机理的研究。作者描述了Caco-2细胞的培养及其细胞单层模型如何建立和验证;探讨了Caco-2细胞用于药物吸收转运研究的机制;对其在中药被动转运、载体介导的主动转运、中药外排机制和吸收过程中药物相互作用等方面的应用进行了详细的阐述;并评价了该细胞用于中药吸收转运机制研究中的作用;最后对该细胞模型可能的应用发展前景提出了展望。     

异丹叶大黄素在Caco-2细胞模型上转运机制的研究

异丹叶大黄素具有抗炎、抗氧化、抗癌等药理活性。该文研究了异丹叶大黄素在Caco-2细胞模型上的吸收转运机制。采用UPLC法,应用PDA检测器在310 nm处对异丹叶大黄素进行含量测定并计算表观渗透系数P_(app)。考察不同浓度异丹叶大黄素在Caco-2细胞上的毒性以确定转运实验的给药浓度。探讨了时间、浓度、温度、转运体抑制剂对异丹叶大黄素在体外细胞模型上跨膜转运的影响。实验结果表明,异丹叶大黄素在10~60μmol·L~(-1),孵育14 h内,对Caco-2细胞没有明显毒性。异丹叶大黄素在Caco-2细胞模型上的转运具有一定的浓度依赖性,其表观渗透系数P_(app)大于10×10~(-6)cm·s~(-1),易被Caco-2细胞吸收。BL侧的转运量在3 h达到最大值,6 h有所下降。4℃条件下,P_((app)(AP-BL))与P_((app)(BL-AP))均比37℃条件显著减小。加入P-gp转运体抑制剂维拉帕米后P_((app)(AP-BL))明显增大;加入MRP转运体抑制剂丙磺舒和MK-571后,P_((app)(BL-AP))明显减小。研究结果提示,异丹叶大黄素在Caco-2细胞模型上的转运方式主要是被动扩散,P-gp及MRP可能参与了异丹叶大黄素的外排转运。     

Caco-2 细胞模型在口服药物转运机制研究中应用的进展

 目的 介绍近年来 Caco-2 细胞模型在口服药物吸收机制的研究进展。 方法 通过对国内外文献的分析与总结,较为全面地介绍了基于 Caco-2 模型进行的口服药物转运机制研究现状及发展趋势。 结果与结论 以研究药物被动转运机制为主的 Caco-2 细胞模型,近年在主动转运机制的研究上有迅猛发展,尤其在双向主动转运研究上越来越受到重视与推崇,这些发展动态值得重视。     

小柴胡汤在Caco-2细胞模型的吸收特性和转运机制研究

目的:研究小柴胡汤在Caco-2细胞模型的吸收特性和转运机制.方法:利用MTT实验筛选小柴胡汤在Caco-2细胞中的安全浓度,用Caco-2细胞模型研究小柴胡汤的双向转运情况,采用高效液相色谱法进行含量测定,考察时间对小柴胡汤吸收的影响.结果:汉黄芩苷(wogonoside,WGS)和汉黄芩一素(wogonin,WGN)由AP侧到BL侧的Papp分别为(1.23±0.09)×10-6,(1.07±0.89)×10-5,由BL侧到AP侧的Papp分别为(2.12±0.19)×10-6,(7.12±1.02)×10-6,二者的转运率随着时间的增加而增加,WGS和WGN的PappAP→BL/PappBL→AP分别为0.58,1.49.黄芩苷、黄芩素和甘草酸不能透过Caco-2细胞单层.结论:WGS和WGN在Caco-2,细胞单层模型中的转运途径可能为被动转运.     

川陈皮素在Caco-2细胞模型中跨膜转运机制的研究

目的 研究川陈皮素在人结肠癌细胞Caco-2细胞模型中的跨膜转运机制,模拟体内肠转运的过程.方法 利用Caco-2单层模型研究从绒毛面(apical,AP)侧到基底面(basolateral,BL)侧以及从BL侧到AP侧两个方向的转运过程,并计算不同条件下表观渗透系数(apparent permeability coefficient,Papp),考察其对转运过程的影响.结果 川陈皮素在Caco-2细胞模型中,其转运速率随浓度的增加而基本呈线性增加,Papp (AP-BL)与Papp (BL-AP)大致相同;且加入PgP蛋白抑制剂verapami后,Papp (AP-BL)有所增加,而Papp (BL-AP)有所减少.结论 川陈皮素在Caco-2细胞模型中的转运机制主要是被动扩散,且在转运过程中也存在P-gp蛋白外排作用.     

香附烯酮在Caco-2细胞模型中的转运机制分析

目的:考察香附烯酮在Caco-2细胞模型中的转运机制,为香附的临床应用提供实验依据。方法:通过噻唑蓝(MTT)比色法考察不同质量浓度香附烯酮对Caco-2细胞的毒性,以确定转运试验的给药浓度。以香附烯酮表观渗透系数(P_(app))和累积转运量为评价指标,采用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)测定香附烯酮的含量,色谱条件为流动相乙腈(A)-水(B)梯度洗脱(0～1.5 min,35%A;1.5～2 min,35%～90%A;2～4 min,90%A;4～4.1 min,90%～35%A;4.1～8 min,35%A),流速0.3 m L·min~(-1),进样量1μL,柱温30℃;质谱条件为电喷雾离子源(ESI),正离子模式,香附烯酮及内标物蛇床子素的检测离子分别为m/z 219.2～110.9,m/z 245.0～189.0。探讨了香附烯酮质量浓度、给药时间、乙二胺四乙酸(EDTA)及P-糖蛋白(P-gp)抑制剂对香附烯酮在体外细胞模型上跨膜转运的影响。结果:香附烯酮质量浓度处于3～90 mg·L~(-1)时,孵育4 h内对Caco-2细胞没有明显毒性。香附烯酮在Caco-2细胞模型中的转运存在一定的浓度及时间依赖性,其P_(app)1×10~(-6)cm·s~(-1),说明药物吸收良好,外排率处于0.5～1.5;加入细胞旁路转运抑制剂EDTA及P-gp转运体抑制剂维拉帕米后,双向P_(app)没有显著性差异。结论:香附烯酮在Caco-2细胞模型转运机制主要是被动扩散,细胞旁路转运及P-gp不参与其转运。     

獐牙菜苦苷生物转化产物在Caco-2细胞模型中的转运机制研究

目的:采用Caco-2细胞模型研究獐牙菜苦苷转化产物獐牙菜新素{(Z)-5-ethylidene-8-hydroxy-3,4,5,6,7,8-hexahydm-1H-pyrano[3,4.c]pyridine-1-one,EHPO}的吸收机制.方法:以Caco-2细胞单层作为吸收研究模型,分别考察给药浓度、环境、pH以及加入维拉帕米后对EHPO双向跨膜转运的影响.通过HPLC测定药物浓度,计算表观渗透系数(P_(app)).结果:在Caco-2细胞模型中,给予不同剂量的EHPO后,双向P_(app)几乎相等.在所试验浓度范围内EHPO的P_(app)基本保持恒定,pH值、维拉帕米对其跨膜转运有一定的影响.结论:在Caco-2细胞模型中,EHPO主要以被动扩散方式较快的被吸收.     

丹参素在Caco-2细胞单层模型中的跨膜转运研究

目的:研究丹参素在Caco-2细胞模型中的跨膜转运机制。方法:通过研究丹参素在模型中的双向转运,考察时间、药物浓度及转运蛋白抑制剂对丹参素吸收的影响。用液相-质谱联用法检测药物浓度,计算其表观渗透系数。结果:表观渗透系数P_app值随时间延长而增大,到一定时间趋向饱和状态,并随丹参素浓度的增加而逐渐减小。双向转运的P_app比值即P_ratio均大于1.5。在加入P-gp转运蛋白抑制剂维拉帕米后,丹参素P_app,A-B值显著增大,而P_app,B-A值显著降低。结论:丹参素在Caco-2细胞模型中的转运可能主要是由P-gp转运蛋白介导的主动转运。     

安石榴苷在Caco-2细胞模型的肠吸收机制

目的:以Caco-2模型研究石榴皮中安石榴苷的肠吸收特征及机制。方法:通过细胞培养技术建立Caco-2细胞模型,并通过细胞形态学特征、细胞跨膜电阻值等指标验证筛选可用模型。考察不同浓度的安石榴苷对Caco-2细胞的毒性以确定实验给药浓度。建立HPLC测定安石榴苷累积转运量,进而通过Caco-2细胞转运实验研究时间、温度、pH值、P-糖蛋白抑制剂维拉帕米与环孢菌素对安石榴苷吸收转运的影响。结果:安石榴苷在Caco-2细胞模型中吸收良好且安石榴苷的吸收不具有浓度依赖性,150～350μmol·L~(-1)安石榴苷的外排率(ER)值均大于1.5,4℃条件下安石榴苷的双向转运均减少。同时,P-糖蛋白抑制剂存在的条件下,安石榴苷的表观渗透系数P_(app(AP-BL))值增大、P_(app(BL-AP))值减小。结论:安石榴苷在Caco-2细胞的吸收以主动转运方式为主,P-糖蛋白参与了安石榴苷的转运。     

卡莫氟在 Caco - 2 细胞模型中的吸收和转运特性

  目的 应用 Caco-2 细胞模型对卡莫氟 （ carmofur , 1-hexylcarbamoyl-5-fluorouracil , HCFU ） 的吸收、转运特性及其机制进行研究。 方法 分别考察时间、 pH 、浓度及抑制剂对 HCFU 吸收的影响;测定药物在不同时间双向转运的速度,计算 HCFU 的表观渗透系数,研究不同药物浓度对其转运的影响。 结果 Caco-2 细胞对 HCFU 的吸收在 20 min 内呈线性,药物摄取时间定为 10 min ; pH 对 HCFU 的吸收没有显著影响,浓度依赖性结果显示, HCFU 的吸收由一个饱和成分和一个非饱和成分组成; P- 糖蛋白（ P-glycoprotein , P-gp ）抑制剂维拉帕米对 HCFU 的吸收基本没有影响,而耐药相关性蛋白（ MRP ）抑制剂 MK571 的存在可显著增加对 HCFU 的吸收（ P <0.05 ）。双向转运的表观渗透性存在方向性差异,且受浓度的影响。 结论 HCFU 在 Caco-2 细胞中以主动和被动 2 种形式吸收,其吸收存在外排机制, MRP2 可能对 HCFU 的吸收有外排作用。     

马钱子生物碱类成分在MDCK-MDR1单层细胞模型中的转运机制研究

目的研究马钱子碱、士的宁在MDCK-MDR1单层细胞模型中的双向转运机制。方法 MTT法确定马钱子碱、士的宁对MDCK-MDR1单层细胞毒性范围,以MDCK-MDR1单层细胞为体外研究模型,考察转运时间、药物作用质量浓度、P-糖蛋白(P-gp)抑制剂维拉帕米对马钱子碱、士的宁的累积吸收浓度(C_(cum))和表观渗透系数(P_(app))的影响。结果马钱子碱和士的宁P_(app)均1×10~(-5)cm/s,P_(app)(BL→AP)/P_(app)(AP→BL)均2。马钱子碱、士的宁与维拉帕米合用,显著降低了P_(app)(BL→AP)/P_(app)(AP→BL)值。结论马钱子碱、士的宁以被动转运为主,P-gp抑制剂维拉帕米对其吸收有明显抑制作用,马钱子碱、士的宁可能是P-gp底物。     

Caco-2细胞单层模型研究黄芩提取物中黄芩苷转运机制及白芷提取物对其转运的影响

目的: 研究黄芩提取物中黄芩苷的吸收转运机制以及白芷提取物对其吸收影响,分析探讨白芷提取物对黄芩苷转运的影响机制。 方法: 建立人源结肠腺癌细胞系 Caco-2细胞模型,利用此模型研究pH、时间、药物浓度、温度对黄芩提取物中黄芩苷的转运影响;研究黄芩苷在P-gp, MRP蛋白专属抑制剂存在与否时黄芩苷在Caco-2细胞模型的双向转运情况;并考察白芷提取物对黄芩苷吸收转运的影响。 结果: 37℃环境下黄芩苷转运在pH 7.4条件下吸收较好,且存在浓度依赖性;4℃环境下蛋白失活,转运量降低;黄芩苷双向转运PDR为0.54,P-gp抑制剂维拉帕米、MRP抑制剂丙磺舒加入后,黄芩苷BL→AP转运减少,而PDR无差异。加入白芷活性成分香豆素、挥发油、香豆素与挥发油混合物后黄芩苷转运分别提高了2.34,3.31,3.13倍。 结论: 黄芩苷主要转运机制为被动转运,兼有外排蛋白参与。白芷活性成分对黄芩苷有促吸收作用,此作用可能与黄芩苷的被动转运机制有关,白芷提取物打开了细胞间的紧密连接,也可能与白芷抑制外排蛋白的表达或功能有关。     

淫羊藿苷在Caco-2细胞单层模型中的吸收机制

目的:研究淫羊藿苷在Caco-2细胞模型中的吸收机制。方法:通过研究10,20μmol.L^-1淫羊藿苷在细胞中的双向转运,考察时间、药物浓度及转运蛋白抑制剂对淫羊藿苷吸收的影响。用超高压液相法测定药物浓度,计算其表观渗透系数。结果:淫羊藿苷通过Caco-2细胞单层的转运量4 h内随时间延长呈线性增大,双向转运的渗透系数P_BA/P_AB大于4。在加入P-糖蛋白(P-gp)转运蛋白抑制剂维拉帕米后,淫羊藿苷P_AB增大了1.2倍[(1.37±0.10)×10^-6cm.s^-1],P_BA/P_AB显著降低(由4.83下降到2.72)。而加入转运蛋白多药耐药蛋白(MRP2)的抑制剂白细胞三烯C₄、乳腺癌耐药蛋白(BCRP)的底物潘生丁时,对淫羊藿苷转运影响不显著。结论:结果提示淫羊藿苷口服吸收差的原因有二:一是淫羊藿苷肠壁的渗透系数较小,二是可能存在肠道P-gp转运蛋白对淫羊藿苷的外排。     

黄连吴茱萸药对在Caco-2单层细胞模型中的跨膜转运研究

目的:研究黄连吴茱萸不同配比在Caco-2单层细胞模型中的跨膜转运,比较小檗碱等四种主要化学成分表观穿透系数Papp的异同。方法:复制Caco-2细胞模型,采用HPLC测定转运后药液5种化学成分含量,并计算吸收系数,考察黄连吴茱萸不同配比时小檗碱等四种化学成分在细胞模型中的吸收特征。结果:随着配比中黄连比例的增加,无论是AP-BL还是BL-AP,4种化学成分的Papp均随时间的推移呈线性增加趋势,即黄连:吴茱萸为6:1时吸收率最大,差异有显著性(P<0.01)。结论:增加黄连的配伍比例,有利于黄连和吴茱萸主要化学成份的吸收,黄连吴茱萸为6:1时各主要化学成分的吸收最多。     

基于肠道屏障的食物过敏机制研究进展

食物过敏是对摄入食物蛋白的一种有害的免疫学反应,目前食物过敏已成为严重危害成人和儿童健康的公共卫生问题且发病率呈逐年上升的趋势,但目前针对食物过敏尚无有效的治疗方法,多采用规避过敏原及对症治疗.大量研究发现食物过敏性疾病的发生与肠道屏障功能损伤有关,在食物过敏患者中肠道通透性显著增加.因此,该文就近年来食物过敏与肠道屏障功能的相关性研究,食物过敏中肠道屏障损伤机制研究,以及基于肠道屏障功能的食物过敏干预策略研究进行了综述,以期为食物过敏性疾病的实验室研究和临床治疗提供参考.     

穿心莲内酯在Caco-2细胞单层模型中的吸收机制

目的 研究穿心莲内酯在Caco-2细胞单层模型中的吸收机制.方法 观察穿心莲内酯在Caco-2细胞模型中的双向转运,考察时间、药物浓度、温度和抑制剂对穿心莲内酯吸收的影响.用LC/MS/MS检测药物浓度,计算其表观渗透系数(Papp).结果 穿心莲内酯在Caco-2细胞模型中,随时间和浓度的增加,药物吸收呈饱和趋势,且受温度和碘乙酰胺影响,但不受外排抑制剂维拉帕米和MK-571的影响.结论 穿心莲内酯在Caco-2细胞中的吸收主要是由载体介导的主动转运.     

Caco-2细胞单层模型中熊果酸摄取转运机制的研究

目的 研究熊果酸在Caco-2细胞单层模型中的吸收转运机制.方法 利用人源结肠腺癌细胞系Caco-2细胞单层模型研究熊果酸在有或无P-糖蛋白专属性抑制维拉帕米存在时,评价其双向转运特征,并考察时间、药物浓度、体系温度以及培养介质pH值对Caco-2细胞摄取熊果酸的影响.采用高效液相色谱-紫外检测法对熊果酸进行定量分析,计算其表现渗透系数(P_(app)).结果 浓度在10～40 μmol/L内,Caco-2细胞对熊果酸摄取量呈线性增加.双向转运研究发现加入P-糖蛋白专属性抑制剂维拉帕米后.其P_(app)发生显著改变,表观渗透率由3.445下降至1.386.结论 熊果酸在Caco-2细胞模型的吸收转运机制以被动转运为主,P-糖蛋白参与主动转运的过程.     

川芎嗪在Caco-2细胞单层模型的转运特征及对P-糖蛋白表达的影响

目的 研究川芎嗪在Caco-2细胞单层模型的转运特征以及对P-糖蛋白(P-gp)表达的影响.方法 MTT法确定川芎嗪对Caco-2细胞单层模型作用的安全浓度范围;以Caco-2细胞单层模型研究川芎嗪的双向转运机制,以表观渗透系数(Papp)为检测指标,考察时间、药物浓度以及P-gp抑制剂维拉帕米对川芎嗪转运的影响;Western blotting法检测川芎嗪对P-gp表达的影响.结果 从顶侧(AP)到底侧(BL) (AP→BL),川芎嗪的Papp＞ 10-6 cm/s,表明其吸收性良好;川芎嗪的转运量与其浓度和时间呈正相关,且川芎嗪AP→BL的转运量明显大于BL→AP的转运量;川芎嗪不仅受到P-gp的外排作用,同时也抑制P-gp表达.结论 川芎嗪在Caco-2细胞模型的转运方式为被动转运,且受到P-gp的外排作用,并对P-gp的表达有抑制作用.