Caco-2细胞是从人结直肠腺癌细胞中分离建立的细胞系，凭借能分化形成小肠上皮样结构、具有肠道屏障功能与物质转运特性等核心特点，成为研究肠道吸收、药物转运、肠道病理生理机制的理想模型，广泛应用于药物研发、营养科学、肠道疾病研究等领域。?

　　分化特性模拟小肠上皮结构。Caco-2细胞在体外培养条件下（通常培养21-28天）可自发分化，形成与人体小肠上皮细胞相似的单层细胞结构，具有典型的微绒毛、紧密连接及细胞极性。分化后的细胞表达多种小肠上皮特异性标志物，如刷状缘酶（碱性磷酸酶、蔗糖酶-异麦芽糖酶）、转运体蛋白（葡萄糖转运体GLUT2、氨基酸转运体等），其形态与功能均高度接近正常小肠上皮细胞。这种特性使Caco-2细胞成为体外模拟肠道环境的“微型生物反应器”，无需依赖动物实验即可开展肠道相关研究。?
 

　　肠道屏障与物质转运功能精准再现。分化后的Caco-2单层细胞具有良好的屏障功能，紧密连接可有效阻止大分子物质自由通过，其跨上皮电阻值（TEER）可反映屏障完整性，与人体肠道屏障的屏障特性高度一致；同时，细胞表达多种肠道转运体与代谢酶，能模拟药物、营养物质在肠道内的吸收、转运及代谢过程。在药物研发中，通过Caco-2细胞模型可预测药物的肠道吸收速率与程度，筛选具有良好口服生物利用度的药物候选物；研究药物间的转运体竞争相互作用，评估药物联用的潜在风险。在营养科学中，用于研究营养素（如维生素、矿物质）的肠道吸收机制及影响因素。?

　　Caco-2细胞模型可用于肠道疾病机制研究，如模拟炎症性肠病状态下肠道屏障功能的变化，探讨疾病发生发展机制；用于纳米载体、脂质体等新型给药系统的吸收效率评价，助力新型制剂开发。与动物实验相比，Caco-2细胞模型具有成本低、周期短、重复性好、无伦理争议等优势，可大幅减少动物实验用量，同时能更精准地反映人体肠道的生理特性。在食品安全领域，还可用于评估食品添加剂、污染物的肠道毒性与吸收风险，为食品安全标准制定提供科学依据。其生物学特性，使其成为连接体外研究与体内实验的关键桥梁。