牡蛎锌结合肽的稳定性及其跨Caco-2细胞模型的吸收转运机制

【目的】探究香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)锌结合肽(ZnPE)在热环境、酸碱环境中的稳定性及跨Caco-2细胞模型的吸收转运机制,为锌补剂开发提供理论依据。【方法】以牡蛎锌螯合肽(Zn-PE)和ZnSO4为对照,以总锌、锌离子的溶解率为评价指标,在40、50、60、70和80℃以及pH值为2、4、6、8、10条件下,研究ZnPE的热稳定性和酸碱稳定性;并建立Caco-2细胞模型,研究ZnPE在跨Caco-2细胞模型的吸收率、生物利用率和转运途径;通过液质联用法研究ZnPE跨Caco-2细胞模型后的序列变化。【结果】不同温度中ZnPE与Zn-PE的总锌、锌离子溶解率无显著差异(P>0.05),两者均可保持较高的稳定性。在酸性环境(pH=2)中,ZnPE和Zn-PE中总锌溶解率均在90%以上,而锌离子有一定程度的释放,溶解率分别为22.30%、33.45%,两者稳定程度降低,但ZnPE稳定性显著高于Zn-PE(P<0.05)。在碱性环境(pH=8)中,ZnPE和Zn-PE均保持稳定。ZnPE可完整、稳定的通过Caco-2细胞模型,且其锌的吸收率为74.37%、生物利用率为76.40%,显著高于Zn-PE、ZnSO_(4)(P<0.05)。ZnPE中的锌主要以肽的形式通过细胞旁路和转胞吞作用的方式跨Caco-2细胞模型转运。转运后鉴定出8种锌结合肽,其中的5种和转运前一致,表明ZnPE在吸收转运中可保持较高的稳定性。【结论】ZnPE可在热环境、酸碱环境中及跨Caco-2细胞模型转运时保持较高的稳定性。

Transepithelial transport of putrescine across monolayers of the human intestinal epithelial cell line, Caco-2

AIM To study the transepithelial transport characteristics of the polyamine putrescine in human intestinal Caco-2 cell monolayers to elucidate the mechanisms of the putrescine intestinal absorption.METHODS The transepithelial transport and the cellular accumulation of putrescine was measured using Caco 2 cell monolayers grown on permeable filters.RESULTS Transepithelial transport of putrescine in physiological concentrations (>0.5 mM)from the apical to basolateral side was linear. Intracellular accumulation of putrescine was higher in confluent than in fully differentiated Caco-2 cells, but still negligible (less than 0.5%) of the overall transport across the monolayers in apical-to-basolateral direction. EGF enhanced putrescine accumulation in Caco-2 cells by four-fold, as well as putrescine conversion to spermidine and spermine by enhancing the activity of Sadenosylmethionine decarboxylase. However,EGF did not have any significant influence on putrescine flux across the Caco-2 cell monolayers. Excretion of putrescine from Caco-2cells into the basolateral medium did not exceed 50 picomoles, while putrescine passive flux from the apical to the basolateral chamber,contributed hundreds of micromoles polyamines to the basolateral chamber.CONCLUSION Transepithelial transport of putrescine across Caco-2 cell monolayers occurs in passive diffusion, and is not influenced when epithelial cells are stimulated to proliferate by a potent mitogen such as EGF.

低氧对Caco-2细胞P-gp表达及功能的影响

目的:低氧会改变许多药物的口服生物利用度,其中也包括多种P糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)的底物(药物),提示低氧可能影响肠上皮细胞P-gp的功能。Caco-2细胞单层膜模型是当前研究肠上皮P-gp功能的经典模型。本研究通过结合Caco-2细胞单层膜模型与低氧处理,研究低氧对Caco-2细胞P-gp表达和功能的影响,有助于阐明高原低氧环境改变肠上皮药物转运的机制。方法:正常培养的Caco-2细胞在1%的O_(2)浓度条件下分别培养24、48、72 h,提取膜蛋白后,采用蛋白质印迹法检测P-gp的表达水平,选择表达变化最显著的缺氧时间用于后续研究。于transwell小室中培养Caco-2细胞21 d,建立Caco-2细胞单层膜模型后,将其分为常氧对照组与低氧组,常氧对照组以正常条件继续培养72 h,低氧组在1%的O_(2)浓度条件下继续培养72 h,通过跨膜电阻(transepithelial electrical resistance,TEER)、荧光黄表观渗透系数(apparent permeability coefficient,Papp)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)活性及透射电镜下观察微绒毛与紧密连接结构,评价Caco-2细胞单层膜的完整性和极化状态。采用双向转运实验检测P-gp特异性底物罗丹明123(rhodamine 123,Rh123)的Papp,计算外排率。将Caco-2细胞在塑料培养瓶中连续培养21 d形成Caco-2细胞单层膜,在1%O_(2)浓度条件下处理72 h后,采用蛋白质印迹法检测膜蛋白中P-gp的表达水平。结果:1%的O_(2)浓度处理下调Caco-2细胞P-gp的表达,其中处理72 h下调最为显著(P<0.01);低氧组Caco-2细胞单层膜TEER大于400Ω·cm^(2),荧光黄Papp小于5×10^(-7)cm/s,肠腔侧与基底侧AKP活性比值大于3。表明Caco-2细胞单层膜模型建立成功,且低氧处理未影响模型的完整性与极化状态。与常氧对照组相比,低氧组Caco-2细胞单层膜Rh123的外排率显著降低(P<0.01);1%的O_(2)浓度培养72 h,下调Caco-2细胞单层膜P-gp的表达(P<0.01)。结论:低氧抑制Caco-2细胞P-gp功能,其可能与P-gp表达水平降低有关。

中药化学成分肠吸收研究中Caco-2细胞模型和标准操作规程的建立

目的:建立人结肠腺癌细胞系(human colon adenocarcinoma cell line,Caco-2)细胞模型和标准操作规程,用于研究和评价中药化学成分的肠吸收。方法:通过电镜扫描和倒置显微镜观察Caco-2细胞单层细胞形态学特点,并通过测定跨Caco-2细胞单层细胞膜电阻、碱性磷酸酶活性以及易吸收阳性对照药普萘洛尔和难吸收阳性对照药阿替洛尔的转运特性等指标对Caco-2细胞模型进行评价。结果:建立的Caco-2细胞模型完整性、紧密性和通透性等良好,各项指标的测定值与文献值一致。结论:建立的Caco-2细胞单昙模型符合各项指标的要求,可用于研究口服中药化学成分的肠吸收及其转运的吸收机制。

芍药苷在Caco-2细胞模型中吸收机制的研究

目的研究芍药苷在Caco-2细胞模型中的吸收机制。方法用Caco-2细胞单层模型研究芍药苷的双向转运,考察时间、药物质量浓度对芍药苷吸收的影响。采用高效液相色谱法检测芍药苷质量浓度,计算其表观渗透系数(Papp)。结果芍药苷在Caco-2细胞模型中,从单层细胞层顶端到基底端的转运与基底端到顶端的转运大致相同;随着芍药苷质量浓度的增加,顶端到基底端方向的吸收量近似线性增加,基底端到顶端方向的分泌量近似线性增加。结论芍药苷在Caco-2细胞模型中吸收主要是被动转运。

Caco-2细胞模型在口服药物吸收研究中的应用

目的对Caco-2细胞模型在口服药物肠吸收研究中的应用作一综述.方法在引用了自1974～2004年的32篇文献的基础上,通过介绍并比较体外Caco-2模型和体内药物吸收转运的不同途径,讨论Caco-2单层细胞模型在预测不同类药物体内吸收中的作用.结果 Caco-2细胞模型可以预测不同转运途径的药物体内吸收,尤其适用于被动转运药物,这一细胞模型在药物吸收机制、处方组成透膜性和黏膜毒性、药物吸收过程中的相互作用、药物的化学结构和体内转运关系、药物吸收限速因素、药物代谢稳定性及pH对药物吸收的影响等研究中均有较广泛的应用.结论 Caco-2细胞模型用于预测各种途径的药物吸收,在细胞水平上提供了大量与吸收相关的信息,是口服药物高通量筛选的良好工具.

小檗碱在Caco-2细胞单层模型中吸收和外排机制的研究

目的利用Caco-2细胞单层模型研究小檗碱的双向转运和外排动力学机制。方法超高液相色谱法测定Tran-swell^TM中供给池和接受池中小檗碱的浓度，计算其表观渗透系数（Papp），分析P-糖蛋白外排泵（P-gP）的作用。结果不同浓度小檗碱由肠腔面到基底面（A→B面）的Papp约在（2-3）×10^-6，吸收量与浓度成线性关系，而由基底面到肠腔面（B→A面）的Papp约在（2-3）X10^-5，约是A—B面的8～10倍，给予P→gP抑制剂维拉帕米后B→A面的外排转运明显减低，A→B面的吸收明显增加。结论小檗碱是以被动扩散为主要转运方式被小肠上皮细胞摄取和转运，属吸收中等的药物，且存在P-糖蛋白介导的外排机制。

Caco-2细胞模型评估金属人体生物有效性的研究进展

随着环境重金属污染的加剧和营养学的发展,人们越来越重视对重金属元素及营养金属元素肠道吸收过程的探讨及其生物有效性影响因素的研究。Caco-2细胞模型能有效的模拟人体小肠上皮细胞的转运与吸收过程,可结合基因技术、分子技术等手段用于研究人体肠道吸收物质的机制和影响因素。首先,总结了近年来利用Caco-2模型对镉、铬、铅、砷等多种重金属及铜、铁、锌、钙等多种营养金属在小肠内的吸收、转运方式、代谢机制及影响吸收、转运过程的各类条件等的研究工作,然后对Caco-2细胞模型研究方法及其在未来评估金属人体生物有效性的应用进行了展望。

Caco-2细胞模型及其在营养素小肠吸收机理研究中的应用

Caco-2细胞源自人结肠癌细胞,体外培养时能自发地进行类似肠道细胞的形态学和生化学上的分化,获得许多小肠吸收细胞的特性,如形成微绒毛结构;在细胞表面形成良好的刷状缘;在细胞间形成紧密连接;分泌水解酶以及合成转运糖、氨基酸和药物等的载体转运系统。由培养在微孔滤膜上的Caco-2细胞构建的模型为研究营养素在小肠的吸收机理提供了一个有效且易于操作的实验手段。本文主要综述了Caco-2细胞模型的建立、特征、检测及其在氨基酸、维生素、核苷和微量元素等营养素小肠吸收机理研究中的应用。

秦皮甲素在Caco-2细胞模型中吸收机制的研究

目的:研究秦皮甲素在Caco-2细胞模型中的吸收机制。方法:用Caco-2细胞单层模型研究秦皮甲素的双向转运,考察时间、药物浓度对秦皮甲素吸收的影响。采用高效液相色谱法检测秦皮甲素浓度,计算其表观渗透系数(Papp)。结果:秦皮甲素在Caco-2细胞模型中,从单层细胞层顶端到基底端的转运与基底端到顶端的转运大致相同;随着秦皮甲素质量浓度的增加,顶端到基底端方向的吸收量近似线性增加,基底端到顶端方向的分泌量近似线性增加。结论:秦皮甲素在Caco-2细胞模型中吸收主要是被动转运。

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。

Caco-2细胞模型在茶叶生物活性成分研究中的应用

Caco-2细胞单层的形态和功能特性都类似于人小肠上皮细胞,是研究营养素或药物吸收、转运和代谢的一个重要体外模型,近年来在茶叶生物活性成分的研究中也得到广泛应用。本文对Caco-2细胞中儿茶素、茶氨酸、没食子酸和咖啡碱的吸收和转运机制,儿茶素的代谢以及茶叶生物活性成分药效机理的研究进行了综述,并对采用Caco-2细胞模型快速评价茶叶生物活性成分的吸收特性以促进茶叶保健产品和制剂的开发进行了展望。

田蓟苷微乳在Caco-2细胞模型吸收动力学的研究

香青兰(Dracocephalum moldovica L.)为唇形科香青兰属一年生草本植物^([1]),是传统的维吾尔民族药之一。田蓟苷为唇形科青兰属植物香青兰中的主要有效成分^([2-3]),具有较高的新药研发潜力。前期研究结果表明,田蓟苷水溶性差,口服给药吸收不理想^([4])。因此,为增加田蓟苷的溶解度,改善口服吸收利用率,课题组又进行了田蓟苷微乳制备工艺的研究^([5-6])。

两个Caco-2细胞系模型铁生物有效性评价效果研究

研究Caco-2细胞吸收转运模型(模型Ⅰ)和吸收转化模型(模型Ⅱ)对铁生物有效性的评价效果.用不同浓度,pH的硫酸亚铁溶液及稻米分别处理两种模型的Caco-2细胞单层22 h后,测定两种模型细胞铁吸收差异.结果表明Caco-2细胞铁蛋白形成量随铁浓度增加而增加,且模型I高于模型Ⅱ,当铁浓度≥25μmol.L-1时,差异达显著水平(p<0.05);细胞铁蛋白形成量和转运铁量均与pH呈负相关,两模型间达到显著相关(p<0.05).模型Ⅰ和模型Ⅱ均可用于膳食铁生物有效性评价,高铁浓度时,模型Ⅰ效果优于模型Ⅱ.

不同辅料对芒果苷在Caco-2细胞模型吸收转运的影响

[目的]研究不同的制剂辅料对芒果苷口服吸收的影响。[方法]采用人源结肠腺癌细胞系Caco-2细胞模型,考察制剂辅料(羟丙基-β-环糊精,聚乙二醇4000,聚乙二醇6000)对芒果苷在Caco-2细胞模型中吸收转运的影响。[结果]随着辅料浓度的增加,羟丙基-β-环糊精和聚乙二醇4000能改变芒果苷在Caco-2细胞模型中的渗透方向率PDR;而聚乙二醇6000则使芒果苷的渗透方向率PDR增大。[结论]羟丙基-β-环糊精和聚乙二醇4000能促进芒果苷的口服吸收;而聚乙二醇6000则无此作用。

塔斯品碱在Caco-2细胞模型中的吸收机制研究

目的研究塔斯品碱在Caco-2细胞模型中的吸收机制。方法用Caco-2细胞单层模型研究塔斯品碱的双向转运,考察时间、药物质量浓度对塔斯品碱吸收的影响。采用高效液相色谱法检测塔斯品碱的质量浓度,计算其表观渗透系数(Papp)。结果塔斯品碱在Caco-2细胞模型中,从单层细胞层顶端到基底端的转运与基底端到顶端的转运大致相同。结论塔斯品碱在Caco-2细胞模型中的吸收主要是被动转运。

胶束化对Caco-2上皮细胞叶黄素吸收和转运的影响

本试验为研究胶束化促进叶黄素肠上皮细胞转运的特性,采用体外消化模型探究胶束化处理对叶黄素生物利用度的影响以及Caco-2细胞模型测定胶束化对叶黄素肠细胞摄取、表观渗透系数和细胞内吞的影响。结果显示:随浓度升高胶束化叶黄素生物可给率先增大后减小,浓度为6×10^-5 mol/L时胶束化叶黄素的生物可给率最高,是叶黄素单体的1.42倍;叶黄素胶束化显著促进了其细胞吸收量,细胞内积累量是单体的2.6倍。表观渗透系数(Papp)测定表明胶束化叶黄素累积转运分数大于1.5%,且被动扩散为其跨膜输送主要途径;胶束化后,Papp(B→A)与Papp(A→B)比值明显降低。进一步通过细胞内吞抑制实验发现制霉菌素(Nystain)、3-羟基-2-萘甲酸[(3,4-二羟基苯基)亚甲基]酰肼(Dynasore)均能抑制胶束化叶黄素的转运(P<0.05),而5-(N-乙基-N-异丙基)阿米洛利(EIPA)无显著抑制作用(P>0.05)。以上研究结果表明,胶束化处理显著促进了叶黄素的生物利用度,其在肠细胞中的跨膜吸收途径以被动扩散为主,兼具网格蛋白介导和小窝/脂筏蛋白介导的细胞内吞途径。

纳米紫杉醇在人源肠Caco-2细胞模型的吸收转运研究(英文)

大量的研究已经证明,紫杉醇口服吸收较差,容易引起过敏性反应。为了克服紫杉醇的不足,我们制备了一种新的纳米紫杉醇药物,它由甘露醇与人血清白蛋白包裹紫杉醇颗粒制成,其具有更好的水溶性和较低的毒性。为了进一步研究纳米紫杉醇口服给药后的吸收效果,我们利用Caco-2细胞模型对纳米紫杉醇的跨膜转运量进行了测定,3 h内,纳米紫杉醇在0.5～20μmol.L-1的浓度内的转运量呈线性状态。从膜的顶端到底端的表观渗透系数Papp为(20.9±2.1×10-6cm.s-1;N=3),米氏方程常数KM值为相对较高的14.00μmol.L-1,这些数据表明纳米紫杉醇具有更好的吸收效果。

没食子酸在Caco-2细胞模型中的吸收转运研究

石榴皮是石榴科植物石榴Punica granatum L.的干燥果皮,是一种常见的中药,具有止血、驱虫、涩肠止泻的功效[1]。没食子酸是石榴皮中没食子鞣质的重要生物活性成分之一,是结构最为简单的天然多酚物质[2]。没食子酸具有抗肝纤维化、抗糖尿病、抗肿瘤等作用[3-4]。Caco-2细胞是来源于人类结肠直肠癌,Caco-2细胞模型被广泛地用于评估药物肠道吸收特征和研究药物的转运吸收[5-6]。

转运葡萄糖苷类化合物的Caco-2细胞模型建立

建立转运葡萄糖苷类化合物的Caco-2细胞模型,为葡萄糖及葡萄糖苷类化合物肠道吸收研究提供基础。通过对Caco-2细胞最适培养基的选择、单层致密性的测定、单层通透性和细胞两侧碱性磷酸酶活性比的测定、单层亚显微结构的观察、细胞葡萄糖转运蛋白SGLT1和GLUT2的mRNA及蛋白表达水平的分析,建立可靠的细胞模型。研究表明:Caco-2细胞的最适培养基为添加体积分数15%血清的DMEM低糖培养基;Caco-2细胞在14~17 d的跨膜电阻趋于稳定,苯酚红的表观渗透系数达到0.49×10^(-6)~0.51×10^(-6) cm·s^(-1),微绒毛分化成熟,细胞两侧碱性磷酸酶比值达到2.0以上。葡萄糖转运载体SGLT1的mRNA表达在14 d时显著高于17 d和21 d,葡萄糖转运载体SGLT1和GLUT2的蛋白表达在14、17、21 d无显著差异(P<0.05)。Caco-2细胞培养14~17 d即可建立可靠的肠细胞吸收模型,用于葡萄糖及葡萄糖苷类化合物吸收的体外研究。