比较 4 种小肠模型的培养与吸收预测表现
2025 年 7 月 28 日，Bioengineering 发表小肠屏障模型比较研究。德克萨斯农工大学（Texas A&M University）等机构团队将不同细胞来源、组织结构及流动条件并列，考察这些通透性数据如何用于估计人体吸收。
研究包含 Caco-2 细胞、空肠来源 J2 和十二指肠来源 D109 类器官衍生细胞，以及预制 EpiIntestinal 组织。材料有不同肠段及培养形式，各自的结构和基础屏障并不相同，研究先表征再进行通透实验。
部分模型在静态膜插入体系及流体微生理系统中比较，预制组织因支撑结构限制只接受特定静态条件。
人体吸收估计使用实验通透性与分段计算模型结合。研究问题因此包含两部分：体外屏障表现怎样，以及这些数据经过适当校正后如何对应人体药物吸收。
组织结构与培养稳定性呈明显差别
Caco-2 通常形成较均一的单层，类器官衍生细胞呈现不同的形态及部分囊样结构。EpiIntestinal 组织更厚且厚度变化较大，相关上皮、连接和微绒毛染色用于检查各材料的结构。
EpiIntestinal 组织的平均厚度约为 49 微米，高于其他所测组织，厚度变异系数约为 25%。由于不同位置厚度不均，研究对相关上皮标志物的染色仅作定性比较。
J2 和 D109 细胞播种于膜底面时，在流动条件下未能形成稳定附着的组织，因而无法继续进行该配置的测试。
跨上皮电阻显示，J2 与 D109 都在约第 11 至 12 天达到峰值；D109 随即下降，J2 则保持数天平台期。因此 D109 的通透性测试安排得更早。
跨上皮电阻与葡聚糖渗漏的屏障评价
在膜上静态培养时，J2 和 D109 的跨上皮电阻达到或超过 1,500 Ω·cm²，高于 Caco-2；EpiIntestinal 约为 100 至 200 Ω·cm²。膜下静态培养时，J2 和 D109 的电阻又低于相同条件下的 Caco-2，显示排序随配置改变。
葡聚糖实验显示 EpiIntestinal 的渗漏相对较高，并与电阻表现总体对应。J2 和 D109 的渗漏很低，但变异系数达到 85% 至 232%；电阻测量的变异较小。
较低电阻也未直接带来更准确的吸收预测：EpiIntestinal 的电阻较接近文献所述人体肠道范围，其对后续 3 种小分子的吸收估计却偏低。研究因此同时比较结构、电阻、渗漏和具体药物通透性。
用 3 种物质检验肠段吸收模型
研究选择咖啡因、普萘洛尔和吲哚美辛，获得相应通透性数据。人体参考吸收比例分别为 100%、96.3% 和 100%，均为接近完全吸收的实例；膜上或膜下、静态或流动条件没有显著改变这些物质的表观通透性。
研究使用 PECAT（probabilistic environmental compartmental absorption and transit）模型估计肠道吸收比例 Fabs。5 种模拟方案分别组合 Caco-2 的体内外校正、肠段比例，以及直接使用 J2 或 EpiIntestinal 通透性的数据。
静态 Caco-2 数据结合类器官衍生细胞提供的肠段校正，在所研究物质中获得较好的预测。直接采用 J2 数据则明显低估吸收，EpiIntestinal 数据在部分参数设置下也出现低估。
结果显示传统模型和新模型可以提供不同用途的数据。一套稳健的常规通透测量与更具肠段特征的校正信息结合，可能比仅选择结构更复杂的材料更适合这项具体预测任务。
流动条件、培养稳定性与吸收预测的取舍
流动培养改变了部分配置下的跨上皮电阻，同时带来更高变异。Caco-2 在灌流体系中的电阻变异系数接近 50%，约为静态条件的 2 至 3 倍；类器官衍生细胞还存在膜下流动时不能稳定附着的问题。
后续验证需覆盖依赖代谢、外排转运体或其他吸收机制的药物，以及生物药。作者也提出纳入免疫、内皮和微生物组成的可能性，但这些组成是否改善特定药物吸收预测，仍需单独比较。