色胺酮属吲哚喹唑啉类生物碱,具有抗细菌、抗真菌、抗肿瘤等多种生物学活性,目前作为抗结核病及抗肿瘤候选药物已经进入临床前研究阶段。现有研究多集中在其药效及药理学研究,但是其药代动力学方面的研究几乎没有。本课题第一部分的研究内容是：使用体外培养的Caco-2单细胞层作为肠道吸收模型,研究色胺酮的肠道吸收转运特性。同时研究主要的外排蛋白P-糖蛋白(P-glycoprotein, encoded by MDR1, P-gp)和多药耐药相关蛋白2(multidrug resistance-associated protein 2, MRP2)是否参与色胺酮的肠道转运过程及色胺酮对P-gp及MRP2的表达及功能有何影响。结果显示,色胺酮在Caco-2模型上的吸收与外排转运都主要是通过被动扩散的方式进行,其从基底侧(BL, Basolateral)到肠腔侧(AP, Apical)以及从AP到BL的表观渗透系数Papp分别为4.731±0.101×10-5 cm/sec和6.138±0.291×10-5 cm/sec,外排系数Papp (BL→AP)/Papp (AP→BL)为0.77,表明其吸收方向(AP→BL)的转运占主导地位。P-gp抑制剂维拉帕米和MRP2抑制剂格列苯脲都没有对色胺酮的外排转运产生影响。而色胺酮在没有影响这两种外排蛋白的表达的情况下,抑制了P-gp底物地高辛及MRP2底物普伐他汀的外排转运。以上结果表明,色胺酮在Caco-2细胞模型上显示为由被动扩散介导的吸收良好的药物,主要的外排蛋白P-gp和MRP2都没有参与它的转运过程,而色胺酮对这两种外排转运蛋白的功能则具有一定的抑制作用。Caco-2细胞模型是一种药物离体口服特性筛选模型,已广泛用于药物在小肠吸收的评价和各种转运机制研究中。该模型的建立一般要经过21天的培养周期,消耗大量时间和材料。而短链脂肪酸丁酸可促进Caco-2细胞的分化和细胞间紧密连接的形成。本课题第二部分的研究内容是：利用成分不同的含丁酸培养基建立一种短期培养Caco-2单细胞层的方法,并通过显微镜观察细胞形态学、测定跨细胞膜电阻和荧光黄通透量等指标对Caco-2单细胞层进行完整性评价,通过碱性磷酸酶活性检测对其进行细胞极化评价,通过RT-PCR方法评价对主要药物转运蛋白表达的影响。结果显示,使用短期培养法所得的Caco-2单细胞层形态完整,TEER>500Ω·cm2,漏出标志物荧光黄Papp<0.5×10-6 cm/s,表明单细胞层的完整性良好。同时AP侧碱性磷酸酶的活性显著升高,显示单细胞层出现明显的极性分化。短期培养法与21天培养法所得的Caco-2单细胞层中,药物转运蛋白P-gp和MRP2的RNA表达水平基本一致。表明了使用含丁酸的无血清培养基可促进Caco-2单细胞层的快速形成,该方法所建立的Caco-2细胞模型符合各项指标的要求,可用于研究口服药物的吸收、转运机制。