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人体小肠药物吸收评价中的传统模型局限2026-11-05 08:37:20

口服给药因其极高的患者依从性、给药便捷性以及较低的生产成本,始终是药物研发的首选给药途径。然而,药物在口服后能否产生预期的疗效,很大程度上取决于其在人体肠道的转运与吸收效率。人体小肠作为药物吸收的主要场所,其复杂的生理屏障不仅决定了药物的生物利用度,还通过代谢酶和转运体调节药物的药动学特征。因此,在药物研发的早期阶段,对候选化合物进行精确的渗透性与吸收评价至关重要。长期以来,药物肠道吸收与渗透性评价主要依赖体外细胞模型、离体组织模型和体内动物模型。

体外模型以Caco-2、MDCK-MDR1、TC-7等的单层细胞为代表,具有操作简便、成本较低和通量较高等优势,适用于药物渗透性初筛;但此类模型多来源于永生化或肿瘤细胞系,细胞组成单一,缺乏正常小肠上皮的区域特异性、黏液层及多细胞谱系结构,转运体和代谢酶表达亦与人体小肠存在差异,可能导致部分药物吸收预测偏差。离体模型如外翻肠囊、离体肠段渗透模型和尤斯灌流室可在一定程度上保留组织结构和屏障功能,但存在组织活性维持时间短、样本来源差异、操作复杂及难以长期动态监测等局限性。
 
体内动物模型能够反映较完整的生理环境,但人与实验动物在肠道pH值、转运体/代谢酶活性、肠道菌群组成和药物处置过程等方面存在种属差异,同时还面临成本高、周期长、通量低和伦理限制等问题。现有传统模型均存在生理仿真性不足、预测准确性有限等问题,无法充分模拟人体肠道屏障的结构与功能,因此开发更具人类生理相关性、可精准模拟肠道微环境的新型体外模型,已成为药物肠道吸收与渗透性评价领域的迫切需求。近年来,类器官技术快速发展,类器官模型能够在体外自组装形成三维结构,保留来源组织的细胞异质性、遗传特征及部分生理功能。基于此,美国国立卫生研究院与食品药品监督管理局正积极推动新方法学战略,逐步减少对传统动物实验的依赖。
 
出自《小肠类器官来源屏障模型在药物吸收评价中的应用进展》作者张克霞,翟珊,张洲。