Caco-2细胞单层缺氧再复氧损伤的模型构建

目的构建Caco-2细胞单层缺糖、缺血清、缺氧,再复糖、复血清、复氧的损伤模型,探究一氧化碳释放分子3(CORM-3)对Caco-2细胞单层缺氧再复氧损伤模型的影响。方法首先,培养Caco-2细胞,于37℃、含5%CO_(2)、1%O_(2)与94%N_(2)的培养箱中缺氧,建立Caco-2细胞单层缺糖、缺血清、缺氧/复糖、复血清、复氧(H/R)模型。根据缺氧时间分4组,空白对照组(Control组)、H/R 1组(缺氧4 h、复氧4 h)、H/R 2组(缺氧8h、复氧4h)和H/R 3组(缺氧12 h、复氧4 h)。其次,溶解CORM-3药物粉末并制备无活性的CORM-3(iCORM-3),按药物浓度分6组,空白对照组(Control组)、缺氧、复氧损伤模型组(H/R组)、H/R+300μmol/L CORM-3(H/R+C1组)、H/R+400μmol/L CORM-3(H/R+C2组)、H/R+500μmol/L CORM-3(H/R+C3组)和H/R+500μmol/L iCORM-3(H/R+C4组)。主要采用Cell counting kit-8(CCK8)试剂盒检测细胞活力,倒置显微镜观察细胞形态变化,测定Caco-2细胞单层渗透性。结果随着缺氧时间的延长,可观察到Caco-2细胞间连接消失,细胞皱缩从培养瓶底脱落漂浮,细胞活力下降,细胞单层通透性增大。给予CORM-3药物干预处理后,相比于未干预损伤组Caco-2细胞均有不同程度的改善,细胞活力随着药物浓度的增加而上升。结论本研究成功构建Caco-2细胞单层缺氧再复氧的损伤模型,并发现CORM-3对Caco-2细胞单层H/R损伤模型可能有保护作用。

莱柯霉素在Caco-2细胞单层模型中的转运特性研究

【目的】研究莱柯霉素在Caco-2细胞单层模型中的转运特性,为进一步深入了解莱柯霉素在体内的吸收过程提供试验依据。【方法】建立Caco-2细胞单层模型,通过测定跨膜电阻(TEER)值、低渗透性药物荧光素钠通透性试验的表观渗透率Papp(AP-BL)来验证Caco-2细胞单层模型的致密性并进行模型筛选。考察在Caco-2细胞单层模型中莱柯霉素从顶侧(apical side,AP)到基底侧(basolateral side,BL)及基底侧到顶侧的转运特性,分析药物浓度、pH及外排转运蛋白(P-gp、MRP2和BCRP)抑制剂3种因素对莱柯霉素转运的影响。用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)法检测药物浓度,计算其表观渗透率和外排率。【结果】连续20 d的跨膜电阻值检测及荧光素钠通透性试验显示,随培养时间增加,Caco-2细胞单层模型的跨膜电阻值逐渐增加,在20 d时达到400Ω·cm 2左右;荧光素钠在0.1~6μg/mL内线性关系良好(R^(2)=0.991),计算荧光素钠AP侧向BL侧的表现渗透率(Papp(AP-BL))为(1.57×10^(-7)±9.92×10^(-9))cm/s,小于试验规定的0.5×10^(-6) cm/s,表明Caco-2细胞单层模型建立成功,可用于莱柯霉素的转运特性研究。莱柯霉素Papp(AP-BL)值随时间无明显变化且水平较低,而BL侧向AP侧的表现渗透率(Papp(BL-AP))值随时间递增,在孵育120 min时达到最高水平(2.0350×10^(-6) cm/s),表明肠道外排莱柯霉素的能力较强。随莱柯霉素浓度递增,Papp(BL-AP)值呈上升趋势,具有浓度依赖性。当溶液pH为8.0时,Papp(BL-AP)值(39.3871×10^(-6) cm/s)明显高于pH为6.5和7.4的溶液,表明碱性环境可加速莱柯霉素外排。维拉帕米、丙磺舒和GF1209183种转运蛋白抑制剂均能显著抑制莱柯霉素由BL侧向AP侧的转运,外排率均>1.5,可能有外排蛋白参与转运。【结论】莱柯霉素在体外Caco-2细胞单层模型上的转运较差,吸收率低,表现为低渗透性化合物;随着浓度和pH的升高,莱柯霉素外排增强;外排转运蛋白P-gp、MRP2及BCRP可能参与莱柯霉素转运过程。

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PBA/PAB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PAB增大了1.2倍[(1.37±0.10)×10-6cm.s-1],PBA/PAB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。

Caco-2细胞单层模型形态学的电镜评价

透射电镜下观察Caco-2细胞形态,是大多数实验室评价Caco-2细胞单层模型完整性的常用方法,但其对Caco-2细胞表面形态的观察上存在某些不足,特别是在微绒毛的观察上。扫描电镜能更直观清晰地观察到Caco-2细胞单层模型的表面形态结构特征。本文详细描述了在透射电镜和扫描电镜下观察到的Caco-2细胞单层模型的形态结构,并认为将透射电镜下观察到的Caco-2细胞极性、连接复合体以及微绒毛形态,与扫描电镜下观察到的Caco-2细胞形态、大小和排列以及微绒毛长度、密度,两者进行结合与补充,对Caco-2细胞单层模型形态学方面的评价,将会更为全面和完整。

利用人源Caco-2细胞单层模型研究罂粟碱、N-甲基四氢罂粟碱和头花千金藤碱在人肠道的吸收

研究罂粟碱(papaverine,PAP)、N-甲基四氢罂粟碱(laudanosine,LAU)和头花千金藤碱(cepharanthine,CEP)在人小肠的吸收。利用人源结肠腺癌细胞系Caco-2细胞单层模型研究PAP、LAU和CEP由绒毛面(AP侧)到基底面(BL侧)、BL侧到AP侧两个方向的转运过程。应用HPLC-UV对上述3个生物碱进行定量分析,计算转运参数和表观渗透系数,并与易吸收性对照药普萘洛尔和难吸收性对照药阿替洛尔进行比较。PAP、LAU和CEP由AP侧到BL侧的表观渗透系数(Papp)分别为(3.524±0.223)×10-5、(2.821±0.050)×10-5和(6.524±0.052)×10-5cm·s-1;由BL侧到AP侧的Papp分别为(5.095±0.508)×10-5、(2.646±0.146)×10-5和(5.495±0.036)×10-5cm.s-1,与在Caco-2细胞单层模型上呈良好吸收的阳性对照药普萘洛尔基本一致。PAP、LAU和CEP的PappA→B/PappB→A分别为0.69、1.07和1.19;PAP外流是摄取的1.45倍。PAP、LAU和CEP可以通过小肠上皮细胞被动吸收进入体内,属于良好吸收的药物。在三者的吸收转运过程中,油/水分配系数起着关键性的作用。PAP在Caco-2细胞单层模型中的转运可能存在外流机制。

利用Caco-2细胞单层模型预测柯楠碱、育亨宾、阿马碱、萝芙木碱的人肠吸收

目的:研究中药化学成分柯楠碱(corynanthine,COR)、育亨宾(yohimbine,YOH)、阿马碱(ajmalicine,AMC)和萝芙木碱(ajmaline,AML)在人肠Caco-2细胞单层模型的转运吸收。方法:利用人源结肠腺癌细胞系Caco-2细胞单层模型研究COR,YOH,AMC和AML由绒毛面(AP侧)到基底面(BL侧),BL侧到AP侧两个方向的转运吸收过程。应用高效液相色谱法分离、紫外检测法检测对上述4个生物碱进行定量分析,计算转运参数和表观渗透系数(Papp),并与在Caco-2细胞单层模型上呈易吸收的阳性对照药普萘洛尔和难吸收的阳性对照药阿替洛尔的进行比较。用药物的ADMET预测软件,考察4个化合物的Papp值与其log D值之间的关系。结果:COR,YOH,AMC和AML由AP侧到BL侧的Papp值分别为(1.863±0.055)×10-5,(1.540±0.082)×10-5,(2.522±0.246)×10-5,(1.155±0.099)×10-5cm.s-1;由BL侧到AP侧的Papp值分别为(2.390±0.017)×10-5,(1.987±0.154)×10-5,(1.374±0.260)×10-5,(2.418±0.124)×10-5cm.s-1,与普萘洛尔的Papp A→B值[(2.23±0.10)×10-5cm.s-1]基本一致。COR,YOH,AMC和AML的Papp B→A/Papp A→B分别为1.28,1.29,0.54和2.09;AML外流是摄取的2.09倍。结论:COR,YOH,AMC和AML能够通过Caco-2细胞单层被动吸收,属于良好吸收的化合物。其中,AML在Caco-2细胞单层模型的转运可能存在外流机制。在4个生物碱的转运吸收过程中,油/水分配系数起着关键性的作用。

基于Caco-2细胞单层模型研究鞣花酸的转运特性

目的研究鞣花酸在Caco-2细胞单层模型上的转运特性。方法利用MTT法确定鞣花酸单体在Caco-2细胞单层模型转运过程的安全浓度区间。以鞣花酸的表观渗透系数(P_(app))和累积转运量为衡量指标,采用高效液相色谱法(HPLC)测定鞣花酸含量,考察不同浓度、不同孵育时间的鞣花酸在Caco-2细胞单层模型上的双向转运过程。结果鞣花酸的累计转运量与孵育时间、给药浓度呈正相关,不同浓度的鞣花酸P_(app)值差异明显且吸收作用明显强于外排作用,外排比均<1.5。结论鞣花酸单体在Caco-2细胞模型的双向转运过程中以主动转运为主,外排蛋白可能未参与转运过程,鞣花酸为难吸收的一类药物。

槲皮素在Caco-2单层细胞模型上的跨膜吸收和甲基化代谢

目的基于人小肠吸收模型,研究槲皮素的跨膜吸收和甲基化代谢。方法人小肠吸收模型选用Caco-2单层细胞,分别于基底侧或腔侧加入槲皮素9.0和18.0 mg·L-1(终浓度),于30,60,90,120和150 min采样,采用高效液相色谱-质谱(LC-MS)法测定加载侧和透过侧样品中槲皮素、异鼠李亭和柽柳黄素的含量。先于腔侧加入外排蛋白P-糖蛋白(P-pg)或多药耐药蛋白2(MRP2)的特效抑制剂环孢菌素A(CysA)10 mmol·L-1或MK571 1 mmol·L-1(pH=7.2),孵育15 min后,再于腔侧加入槲皮素(终浓度9.0和18.0 mg·L-1),同法测定透过侧样品中槲皮素含量。结果双向转运过程中,在150 min孵育时间内,加载侧槲皮素剩余量的动态变化表现为随孵育时间持续下降(相邻时间点之间比较P<0.05);透过侧槲皮素透过量则表现为先升后降的趋势特征,120 min达峰,150 min下降(相邻时间点之间比较P<0.05);在透过侧和加载侧均检测到槲皮素的甲基化产物异鼠李亭和柽柳黄素,两侧的动态变化特征与槲皮素相似;不同的是,无论腔侧还是基底侧加载槲皮素,在30~60 min后,腔侧异鼠李亭和柽柳黄素含量均明显高于基底侧。分析双侧槲皮素、异鼠李亭和柽柳黄素占槲皮素加载量的百分比,发现孵育30 min时,加载侧槲皮素剩余量不足加载量的20%~25%,透过侧槲皮素含量仅为加载量的约1%;150 min时加载侧槲皮素剩余量下降至不足加载量的10%,而透过侧槲皮素含量仅为加载量的6%~7%;槲皮素甲基化产物异鼠李亭和柽柳黄素在两侧的产生量也仅为槲皮素加载量的0.1%~0.3%。与槲皮素对照组比较,预先加入CysA或MK571,均明显增加槲皮素从腔侧到基底侧的转运(P<0.05)。结论槲皮素在Caco-2单层细胞模型上的转运具有先升后降的趋势特征,并发生甲基化代谢;P-pg和MRP2的外排作用对槲皮素跨膜转运可能具有一定影响。

茯苓三萜类化合物在人源Caco-2细胞单层模型中的吸收研究

目的:研究中药茯苓中3-表去氢土莫酸(3-epidehydrotumulosic acid,EDHTA)、猪苓酸C(polyporenic acid C,PPAC)和6α-羟基猪苓酸C(6α-hydroxypolyporenic acid C,HPPA)在人肠的吸收。方法:采用人源结肠腺癌细胞系Caco-2细胞单层模型研究EDHTA,PPAC和HPPA由绒毛面(AP侧)到基底面(BL侧)、BL侧到AP侧2个方向的转运过程。应用高效液相色谱法分离、紫外检测法对上述3个化合物进行定量分析,计算转运参数和表观渗透系数,并与阳性对照药普萘洛尔和阿替洛尔进行比较。结果:EDHTA,PPAC和HPPA由AP侧到BL侧的表观渗透系数(P_(app))值分别为(9.99±1.08)×10^(-6)、(10.06±0.53)×10^(-6)和(3.32±0.66)×10^(-6)cm·s^(-1);由BL侧到AP侧的P_(app)值分别为(17.76±0.91)×10^(-6)、(19.23±1.16)×10^(-6)和(8.19±0.57)×10^(-6)cm·s^(-1)。与本实验中在Caco-2细胞单层模型上呈良好吸收的阳性对照药普萘洛尔的P_(app)值(1.45×10^(-5)cm·s^(-1))和呈难于吸收的阳性对照药阿替洛尔的P_(app)值(4.22×10^(-7)cm·s^(-1))比较,EDHTA和PPAC与普萘洛尔在同一数量级;HPPA介于普萘洛尔和阿替洛尔之间。EDHTA、PPAC和HPPA的P_(app)A→B/P_(app)B→A比值分别为0.56,0.52和0.4l;EDHTA,PPAC和HPPA外流分别是摄取的1.78,1.91,2.47倍。结论:EDHTA,PPAC和HPPA可以通过小肠上皮细胞被动吸收进入体内,EDHTA和PPAC属于良好吸收的化合物;HPPA属于中等吸收的化合物。EDHTA、PPAC和HPPA在Caco-2细胞单层模型中的转运可能存在外流机制。

北豆根中蝙蝠葛碱在人源肠Caco-2细胞单层模型中的吸收转运研究

目的:研究传统中药北豆根中生物碱Dau在人源肠Caco-2细胞单层模型中的吸收特性。方法:利用人源结肠腺癌细胞系Caco-2细胞单层模型测试Dau从绒毛面(AP端)到基底面(BL端)、BL端到AP端2个方向的转运过程。应用偶联紫外检测器的反相高效液相色谱法对Dau进行定量分析,计算转运参数和表观渗透系数(Papp),并与阳性对照药普萘洛尔和阿替洛尔进行比较。结果:Dau双向转运的Papp在1.0×10-5cm/s数量级,与在Caco-2细胞单层模型上呈良好吸收的普萘洛尔的Papp在一个数量级。Dau在25～200mol/L的转运效率呈浓度依赖性。结论:Dau可以通过小肠上皮细胞被动吸收进入体内,为吸收良好的化合物。

Caco-2细胞单层模型的建立及其评估

目的:建立完整的Caco-2细胞单层模型,以利于药物转运的研究。方法:通过测量细胞生长过程中跨膜电阻(TEER)值和碱性磷酸酶活性,评估Caco-2细胞单层模型是否建立成功。结果:细胞接种到Transwell板后的第7天,TEER值就已达到209.75Ω·cm2,第10天后,几乎成线性上升,直到第22天到达一个稳定值627Ω·cm2;细胞生长的第3天,磷酸酶活性非常低,第15天时磷酸酶活性比较高。到了第22天时,磷酸酶活性进一步增加,AP/BL为第15天时的2倍。结论:建立的Caco-2细胞单层模型致密且完整,检测细胞生长过程中TEER值和碱性磷酸酶活性,可用于评估Caco-2细胞单层模型建立成功。

Caco-2细胞单层模型构建及3种药物吸收机制评价

目的:研究3种不同特性药物体外Caco-2细胞转运及其机制.方法:构建Caco-2细胞单层模型,选择酚酸类药物丹参总酚酸,生物碱类药物盐酸小檗碱和皂苷类药物三七皂苷R1为模型药物,研究3种不同特性药物经Caco-2细胞单层膜转运特点,分析其转运机制.结果:丹参总酚酸在酸性条件下经Caco-2细胞单层膜转运较高,无外排机制.盐酸小檗碱外排机制较强,不受pH的影响.三七皂苷R1经Caco-2细胞转运较差,但无外排机制,不受pH的影响.结论:3种药物口服吸收均较差,但机制不同.提高3种药物口服吸收的措施:提高丹参总酚酸在胃中滞留时间;消除盐酸小檗碱的外排影响;改善三七皂苷R1的膜透性.

手性金属配合物d-[Co(EDTA)]^-和l-[Co(EDTA)]^-经Caco-2细胞单层模型的转运吸收

采用动力学研究方法测定了手性金属配合物d-[Co(EDTA)]-和l-[Co(EDTA)]-跨Caco-2细胞单层的转运速率.研究发现,由于金属配合物的手性差异,导致d-[Co(EDTA)]-和l-[Co(EDTA)]-经Caco-2细胞单层的转运速率明显不同;手性金属配合物经Caco-2细胞单层转运吸收时存在手性选择性,表明小肠对手性金属配合物药物可能有选择性吸收;d-[Co(EDTA)]-和l-[Co(EDTA)]-经Caco-2细胞单层的转运依赖浓度梯度驱动,说明该对映体配合物经Caco-2细胞单层转运吸收时存在简单扩散的转运方式.

Caco-2细胞单层模型中水飞蓟宾吸收机制研究

通过建立Caco-2细胞单层模型考察了不同浓度水平的水飞蓟宾和水飞蓟宾葡甲胺的双向跨膜通透性并研究其吸收机制。开发HBSS缓冲液中水飞蓟宾、普萘洛尔和阿替洛尔的LC/MS/MS检测方法,检测实验样品的浓度,并计算表观渗透系数(P_(app))。当Caco-2细胞培养到第21天时,对所建立的Caco-2细胞模型进行验证:跨膜电阻值(TEER)大于350Ω·cm2,荧光黄的P_(app)远远小于1×10^(-7)cm/s,阳性对照药阿替洛尔和普萘洛尔的P_(app)与文献中报道的相近,表明Caco-2细胞单层模型建立成功。3个浓度水平的水飞蓟宾(5,20,50μg/m L)P_(app(AP-BL))均大于2×10^(-6)cm/s,证明水飞蓟宾的通透性良好。P_(app)(BL-AP)与P_(app(AP-BL))的比值大于2,说明在水飞蓟宾吸收过程中有外排转运体的参与。水飞蓟宾葡甲胺的P_(app)与水飞蓟宾的基本一致,成盐对于水飞蓟宾的跨膜通透性没有改变。结果表明,水飞蓟宾为跨膜通透性良好药物,其溶解度低,在生物药剂学分类系统(BCS)分类上为Ⅱ类。水飞蓟宾在胃肠道中的释放是其吸收过程的重要影响因素。

Caco-2细胞单层模型中新穿心莲内酯的吸收机制观察

本次研究立足研究实践[1,2],分析Caco-2细胞单层模型中新穿心莲内酯的吸收机制,以期为今后新穿心莲内酯相关研究提供借鉴。

基于Caco-2细胞单层模型对盐酸氨溴索吸收机制的研究

目的通过Caco-2细胞单层模型研究盐酸氨溴索(ambroxol hydrochloride,AMB)的吸收机制,提高其生物利用度。方法通过跨上皮电阻(transepithelial electrical resistancev,TEER)、低渗透性药物阿昔洛韦的表观渗透系数Papp(AP→BL)和罗丹明123的外排率(efflux ratio,ER)验证Caco-2细胞单层模型的完整性和功能性。考察浓度、药物相互作用、体液p H对AMB的Papp(AP→BL)和ER值的影响。结果整个实验过程中Caco-2细胞单层的TEER>200Ω·cm^2,阿昔洛韦的Papp(AP→BL)<10^-6cm/s,罗丹明123的ER>2。与高渗透性对照组比较,AMB低剂量组的Papp(AP→BL)显著降低(P<0. 01),ER值无显著差异(P> 0. 05)。与AMB单独给药组比较,联合给药组的AMB Papp(AP→BL)值显著降低(P <0. 05),ER值无显著差异(P> 0. 05)。与AMB低p H组比较,AMB中、高p H组的Papp(AP→BL)显著增高(P<0. 01)。结论 AMB为易化扩散转运方式,与METO联合给药不利于AMB的吸收,提高肠液p H可促进AMB的吸收。

环肽Astin C在Caco-2细胞单层模型中吸收机制的研究

目的:研究环肽astin C在Caco-2细胞单层模型中的吸收机制。方法:研究astin C在Caco-2细胞单层模型中的双向转运,考察时间、药物浓度对astin C吸收的影响。采用高效液相色谱法检测astin C的浓度,计算其表观渗透系数(Papp)。结果:在Caco-2细胞单层模型中,astin C的吸收随着时间和浓度的增加药物吸收呈近似线性增加;Papp(A→B)明显大于Papp(B→A),存在方向差异性;astin C不是P-gp的底物。结论:Astin C在Caco-2细胞单层模型中的主要转运机制是AP侧膜转运蛋白所介导的主动转运。

新型DPP-4抑制剂LGT-6在Caco-2细胞单层模型中的转运特性研究

通过建立Caco-2细胞单层模型探究降糖化合物LGT-6的转运特性。采用MTS法测定LGT-6的安全浓度范围,通过测定跨膜电阻、碱性磷酸酶活力、高渗透性药物普莱洛尔与低渗透性药物荧光素钠通透性实验的表观渗透系数P_(app)(AP→BL)来验证Caco-2细胞单层模型的致密性。考察LGT-6在从Transwell顶端(AP)到底端(BL)及底端到顶端的转运特性,计算表观渗透系数和外排比。分析转运时间、给药浓度和P-糖蛋白(P-gp)抑制剂对LGT-6转运特性的影响。Caco-2细胞单层模型建立成功,可用于LGT-6的转运特性研究。LGT-6的转运量随时间的延长及浓度的增大而增加,不同浓度的LGT-6在双向转运随浓度变化而变化,从AP→BL的P_(app)值为3.55×10^(-6)~5.64×10^(-6)cm/s,BL→AP的P_(app)为4.28×10^(-6)~8.76×10^(-6)cm/s,外排比(ER)均≥1.2。降糖化合物LGT-6在体外Caco-2细胞模型上的口服吸收较好,其转运方式主要以被动扩散为主,可能有P-糖蛋白参与其转运。

利用Caco-2细胞单层模型评价P-糖蛋白对安妥沙星转运的影响

目的评价P-糖蛋白抑制剂酮康唑对安妥沙星转运的影响。方法利用人源结肠腺癌系Caco-2细胞单层模型对安妥沙星进行双向转运,采用高效液相色谱法对安妥沙星进行定量分析,计算其表观渗透系数(Papp)。结果加入酮康唑后,低浓度安妥沙星(100μmol/L)Papp(B-A)/Papp(A-B)由4.12降至1.23(P<0.01),高浓度安妥沙星(500μmol/L)Papp(B-A)/Papp(A-B)由3.54降至1.22(P<0.01)。结论安妥沙星在Caco-2细胞单层模型中的转运机制可能以主动转运为主,P-糖蛋白参与其从细胞基底侧向管腔面的分泌。