杨梦雨，钟 浩，杨 开，孙玉敬，刘晓凤，关荣发

    (浙江工业大学食品科学与工程学院 杭州 310014)

    如果一种食物被证明能够有利于身体的1 个或多个目标功能，且不仅具有足够的营养效果，而且与改善健康和福祉或降低患病风险有关，那么它就可以被视为“功能性”[1]。食品功能性成分是正常饮食的一部分，它们不是药物或其它膳食补充剂，功能性食品之所以能发挥功效，均来源于其丰富的活性成分[2]。近年来，食品工业中功能性食品的开发和商业化趋势日益高涨，功能性食品提取物(如苹果皮、黑胡萝卜、米糠)正被用于药代动力学研究和临床实践[3]。这些物质能否在人体内产生功效，首先在于它们能否被充分吸收利用。然而，由于功能性食品提取物分子质量大、结构复杂、理化性质特殊，受到人体发育屏障的限制，阻碍了这些功能性食品提取物的吸收，因此，研究这些功能性食品提取物的吸收代谢机制，及其在人体内的作用方式势在必行。

    Caco-2 细胞培养模型，人结肠腺癌细胞系，被广泛用于评估Caco-2 细胞对药物和化学物质的摄取和生物利用的有效性。在体外培养过程中，形成单细胞层后，自发地进行上皮样分化，具有微绒毛结构、刷状边缘以及细胞间紧密连接等类似于人类小肠黏膜细胞的结构，可以模拟体外培养的人肠上皮的结构和功能[4-6]。Caco-2 细胞培养模型在研究营养素或药物吸收、转运和代谢方面都极为重要，在功能性食品中也得到广泛的应用。然而，Caco-2 细胞模型与人类上皮细胞存在差异。例如，Caco-2 细胞模型的细胞旁途径渗透率低于人类上皮，由于缺乏足够的黏液层，很容易允许高度扩散的小分子通过微绒毛渗透[7]。近年来，多方机构和人员在原始的模型基础上不断改进，建立了新的Caco-2 模型，例如：加速Caco-2 渗透性模型[8]、TC-7 细胞模型[9]以及包含75%Caco-2 细胞和25%HT29-5 M21 细胞的共培养体系[10]。这些模型虽然对营养物质的消耗会有所增加，但是对生物有效性的预测准确度得到提升。

    一般来说，Caco-2 细胞在培养后7 d 开始分化，分化完成约21 d。短期培养获得的未分化Caco-2 细胞通常用于研究活性成分的抗癌或抗氧化活性，而分化后的Caco-2 单层细胞由于形态、标志酶的表达，以及与人小肠相似的通透性特征而被用于体外模拟肠道[11]。此外，由于分子生物学的发展，分化的Caco-2 细胞模型得到极大的发展。例如，用微流控细胞培养技术建立2D 或3D细胞模型、共培养模型等[12-14]。这不仅克服了传统模型的局限性，而且进一步拓宽了食品因素与肠道相互作用的应用范围 ......