Caco-2人結直腸腺癌細胞系
Caco-2人結直腸腺癌細胞系于 1978 年從一名 72 歲男性結直腸癌患者的腫瘤組織中分離建立，因其du特的生物學特性，成為腸道生理與病理研究、藥物開發領域的 “黃金模型"。該細胞系的誕生，填bu了體外模擬腸道環境研究的空白，極大推動了腸道相關科學研究的發展。
在細胞生物學特性方面，Caco-2 細胞呈現典型的上皮樣形態，在培養過程中會自發進行腸上皮細胞分化。當細胞融合后，經 21 - 28 天培養，可形成具有極性的單層細胞，分化出微絨毛、緊密連接和刷狀緣等結構，表達多種腸上皮特異性蛋白，如堿性磷酸酶（ALP）、二肽基肽酶 IV（DPP-IV）和葡萄糖轉運蛋白 1（GLUT1），這些特征使其能高度模擬小腸上皮細胞的結構與功能。此外，Caco-2 細胞還表達多種藥物轉運蛋白，如 P - 糖蛋白（P-gp）、有機陰離子轉運多肽（OATP）家族等，為研究藥物腸道吸收與轉運提供了便利。從增殖能力來看，Caco-2 細胞的倍增時間約為 72 小時，生長相對緩慢。在侵襲能力檢測中，Transwell 實驗顯示，其穿膜細胞數較正常腸上皮細胞高出 4 - 6 倍；在三維培養體系中，Caco-2 細胞可形成類似腫瘤球體的結構，展現出惡性腫瘤細胞的特性。
Caco-2 細胞的培養需遵循特定的規范?；A培養基一般選用含 10% 胎牛血清（FBS）、1% 雙抗（青mei素 - 鏈mei素）的 DMEM 培養基。培養環境為 37℃、5% CO?的恒溫培養箱。當細胞融合度達到 70% - 80% 時，按 1:3 - 1:4 的比例進行傳代，使用 0.25% 胰dan白酶 - EDTA 消化細胞，傳代周期約 5 - 7 天。若用于模擬腸上皮細胞功能研究，需在細胞融合后繼續培養 21 - 28 天以誘導其充分分化。培養過程中，需定期更換培養液，每 2 - 3 天更換一次，同時嚴格進行無菌操作，防止細菌、真菌及支原體污染，避免影響細胞分化和實驗結果。此外，由于 Caco-2 細胞分化時間較長，需密切監測細胞狀態，防止因過度培養導致細胞衰老或凋亡。
憑借高度模擬小腸上皮的特性，Caco-2 細胞系在多個領域發揮著重要作用。在藥物研發中，它是評估藥物腸道吸收、預測體內藥代動力學的關鍵工具。通過測定藥物在 Caco-2 細胞單層的跨膜轉運速率，可評估藥物的吸收特性，例如硝苯di平在 Caco-2 細胞中的表觀滲透系數（Papp）較高，預示其腸道吸收良好；而某些多肽類藥物因受 P-gp 外排作用，Papp 值較低，吸收較差。在腸道疾病研究方面，科研人員利用 Caco-2 細胞研究結直腸癌的發病機制，發現 Wnt/β-catenin 信號通路的異常激活可促進 Caco-2 細胞的增殖與遷移；同時，該細胞系也用于研究炎癥性腸病中腸道屏障功能的改變，如腫瘤壞死因子 -α（TNF-α）處理后，Caco-2 細胞的緊密連接蛋白表達下降，細胞通透性增加。在新型治療策略探索中，基于 Caco-2 細胞模型，研究人員驗證了納米顆粒載體遞送藥物的有效性，以及 RNA 干擾技術對特定基因的沉默效果，為腸道疾病的治療提供了新思路。不過，使用 Caco-2 細胞系時需注意，不同培養代數和分化程度的細胞，其生物學特性可能存在差異，實驗前需通過檢測 ALP 活性、Western blot 分析緊密連接蛋白表達等方法，對細胞狀態進行嚴格鑒定，確保實驗結果的可靠性和可重復性。
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