低氧对Caco-2细胞P-gp表达及功能的影响

• Published in: 中南大学学报（医学版） Vol. 48; no. 4; pp. 491 - 498
• Main Authors: 赵安鹏, 牟宏芳, 姚菀腾, 常熙雯, 李文斌, 王荣
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院药剂科,兰州 730050 2023; 兰州大学药学院,兰州 730000%中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院药剂科,兰州 730050
• Subjects: P糖蛋白; 药物转运蛋白; 低氧; Caco-2细胞单层膜; 药物肠吸收
• ISSN: 1672-7347
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7347.2023.220448

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O2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O2 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％O2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O2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400 Ω·cm2,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O2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.