BioVector® Caco-2 人结直肠腺癌上皮细胞株 / BioVector® Caco-2 Human Colorectal Adenocarcinoma Epithelial Line

1 细胞基本信息与自发分化极化上皮表型 / Cell Identification and Morphological Profiling

• 细胞名称 (Cell Name)：BioVector® Caco-2 人结直肠腺癌上皮细胞株 (BioVector® Caco-2 Human Colorectal Adenocarcinoma Epithelial Line)

• 组织来源 (Tissue Origin)：来源于一名 72 岁高加索男性结直肠腺癌（Colorectal Adenocarcinoma）原发性肿瘤组织。

• 生长特性 (Growth Properties)：贴壁生长（Adherent Monolayer Growth）。

• 细胞形态 (Cell Morphology)：典型的上皮样（Epithelial-like）形态。未完全分化时呈多边形铺路石状；在 Transwell 滤膜或高密度汇合接种 14 至 21 天后，可自发分化为高度极化的肠上皮屏障（Enterocyte-like monolayer），形成顶面刷状缘（Brush Border）与紧密连接（Tight Junctions）。(Displays typical polygonal epithelial morphology. Spontaneously differentiates in post-confluent cultures into polarized enterocyte-like monolayers featuring apical brush borders and tight junctions.)

• 安全等级 (Biosafety Level)：1 级安全控制（BSL-1，体外科研专用，严禁用于人体体内直接接种或临床诊疗）。

2 分子细胞生物学特征与肠道吸收/药物渗透性模型价值 / Molecular Dynamics and Intestinal Transport Benchmark Models

BioVector® Caco-2 细胞株是药代动力学（DMPK）、口服药物肠吸收渗透性（A-to-B / B-to-A Transwell 屏障测试）、外排转运体（P-gp/BCRP）功能评估以及人小肠粘膜生理学研究中公认的“金标准”体外模型：The BioVector® Caco-2 line serves as the gold standard in vitro enterocyte barrier model for oral drug absorption assays, intestinal permeability, and efflux transporter kinetics (P-gp / BCRP / MRP2):

核心极化屏障与转运体表达 (Core Enterocyte Markers & Transporter Profiling)

作为高度分化的肠上皮细胞模型，该株系在分化后展现出严苛的肠小肠上皮功能特征：

• 刷状缘水解酶高表达 (Apical Enzymes)：自发分化后强表达蔗糖酶-异麦芽糖酶（Sucrase-isomaltase）、碱性磷酸酶（Alkaline Phosphatase, ALP）及氨肽酶 N（Aminopeptidase N）。

• 紧密连接与高跨膜电阻 (Tight Junctions & TEER)：大量表达 ZO-1、Occludin 及 Claudin-1，形成完备的复合物，维持高跨膜上皮电阻值（TEER $\ge 200\text{--}500\,\Omega\cdot\text{cm}^2$）。

• 主导药物外排转运体 (Drug Transporters)：高表达 P-糖蛋白（P-gp / ABCB1）、乳腺癌抵抗蛋白（BCRP / ABCG2）及多药耐药相关蛋白（MRP2 / ABCC2）。(Demonstrates high apical ALP activity and structural tight-junction integrity, providing predictable cross-membrane permeability metrics for oral formulation screenings.)

3 细胞专有完全培养基配方与防止非均一分化栽培规范 / Routine Culturing and Nutritional Formulations

核心红线规程 / Over-Confluency and Medium Batch Sensitivity Warning

Caco-2 细胞对非必需氨基酸（NEAA）的补充以及日常传代的汇合度节点极其敏感。日常维持传代培养必须在细胞汇合度达到 70% 至 80% 时立即进行。绝对禁止让维持株长期处于过汇合（Over-confluent）状态，否则细胞会提前启动自发分化程序并发生非均一性克隆漂移，导致后续 Transwell 屏障实验的 TEER 值出现剧烈波动或药代渗透系数失真。日常培养基必须补充 1% 专有非必需氨基酸。(Highly sensitive to non-essential amino acid balance and culture density. Subculture strict at 70-80% confluence for stock maintenance to prevent unwanted strain heterogeneous differentiation.)

基础与完全培养基组分配方 / Complete Culture Media Formulations

• 专有 Caco-2 高糖完全培养基 (Complete Caco-2 Growth Medium)：

  • BioVector® Premium High-Glucose MEM/DMEM Base（高糖基础培养基）：88%

  • BioVector® High-Purity Fetal Bovine Serum（高纯灭活胎牛血清）：10% 或 20%（复苏与屏障分化推荐 20%）

  • BioVector® Non-Essential Amino Acids Supplement (100× NEAA)（非必需氨基酸补剂）：终浓度 1%

  • BioVector® Sodium Pyruvate Supplement（丙酮酸钠补剂）：终浓度 1 mM

  • BioVector® Certified Penicillin-Streptomycin（优质双抗补剂）：1%

标准物理培养环境 (Incubation Parameters)

• 气体与温度控制 (Incubation Setup)：标准恒温加湿细胞孵箱，运行工作温度精密锁定在 37 摄氏度，连续稳定通入 5% 二氧化碳 ($\text{CO}_2$)。

4 细胞冻存管复苏、温和消化传代与 Transwell 分化工作流 / Thawing, Passage, and Cryopreservation Workflows

A 阶段：细胞库冻存管的解冻复苏启动 / Phase A: Cryovial Thawing

1. 从液氮罐中移出 BioVector® Caco-2 细胞冻存管，立刻完全浸没在 37 摄氏度恒温水浴锅中高频快速晃动，在 1 分钟左右使其融化。

2. 在超净台内，将融化的细胞悬液缓慢注入含有 5 mL 预热 BioVector® Caco-2 完全培养基的无菌离心管中。

3. 以 200 乘以 g 离心 4 分钟，吸除含 DMSO 的上清液。

4. 使用新鲜完全培养基重悬细胞，接种至 T25 培养瓶中，置于 37 摄氏度、5% $\text{CO}_2$ 孵箱中静置培养。

B 阶段：日常高活性消化传代操作（未分化维持株） / Phase B: Subculturing Method

1. 当细胞汇合度达到 70% 至 80% 时，启动传代（通常每 3 至 5 天传代一次）。

2. 吸除旧培养基，使用无菌 BioVector® D-PBS（不含钙镁） 洗涤 1-2 次。

3. 加入 BioVector® Trypsin-EDTA ($0.25\%$)（胰酶解离液），置于 37 摄氏度孵箱消化 4 至 8 分钟（Caco-2 细胞间连接紧密，需注意观察消化进度）。

4. 待细胞明显变圆脱落后，加入含血清的完全培养基终止消化，轻柔吹打成单细胞悬液。按 1比3 到 1比6 的比例接种。

C 阶段：高品质细胞系冷冻保存建立 / Phase C: Safe Cryopreservation

1. 收集对数生长期（70-80% 汇合度、无团块死细胞）的 Caco-2 维持株细胞。

2. 使用 BioVector® Cell Cryopreservation Medium（含 10% DMSO 与 90% 优质血清组分） 重悬细胞。

3. 调整密度至 $1 \times 10^6 \text{ cells/mL}$，分装入无菌冻存管。放入程序降温盒内移入零下 80 摄氏度冰箱过夜，24 小时内转移至液氮罐气相层长期保存。

5 支原体监控与 TEER 电阻值/碱性磷酸酶活性一票否决制质控红线 / Downstream Quality Control Metrics

支原体隐性污染常规筛查 (Mycoplasma Surveillance)

上皮屏障模型对支原体污染极度敏感，隐性污染会破坏细胞间紧密连接（Tight Junctions），直接导致跨膜电阻断崖式下跌与渗透参数失真。必须每 4 周对细胞上清进行支原体 PCR 筛查。使用 BioVector® Mycoplasma PCR Detection Kit（支原体高灵敏 PCR 检测试剂盒） 扩增上清。一旦电泳检测出现阳性污染条带，必须立即执行红线熔断消杀：彻底将该污染批次的细胞高压灭菌（121 摄氏度，20 分钟），并对孵箱使用 BioVector® Mycoplasma Disinfectant Spray（支原体专用高效消杀喷剂） 进行彻底喷洒消杀。(Any trace contamination commands an immediate red-line system shutdown: cancel active lines via autoclave at 121 degrees Celsius.)

Transwell 跨膜电阻（TEER $\ge 200\,\Omega\cdot\text{cm}^2$）与碱性磷酸酶分化指数一票否决制双质控红线 (Barrier Function Quality Metric)

为了阻断由于长期传代导致细胞发生异质性退化、失绝分化能力或屏障紧密性崩溃的灾难性后果，质控部门或研究人员在将 Caco-2 投入 Transwell 药物渗透性实验时，必须在分化第 21 天执行硬性的一票否决制屏障质控：

1. 跨膜上皮电阻（TEER）质控红线：在 Transwell 滤膜上连续培养分化 21 天后，使用伏特/欧姆计测定 TEER 值。扣除空白滤膜底色后，其 TEER 值必须严格 $\ge 200\,\Omega\cdot\text{cm}^2$（推荐 $250\text{--}500\,\Omega\cdot\text{cm}^2$）。

2. 碱性磷酸酶（ALP）分化质控红线：测定顶面（Apical）与基底面（Basolateral）的 ALP 酶活性比值，Apical/Basolateral 比值必须严格 $\ge 5.00$（证明存在完整的极化刷状缘）。

3. 一票否决处理规范：一旦质控检测发现 TEER 值跌破 $200\,\Omega\cdot\text{cm}^2$ 门槛线（表明屏障渗漏，紧密连接破坏），或 ALP 极化比值跌破 5.00，该批次 Transwell 实验板及对应维持株细胞执行一票否决红线制，全盘作废彻底灭菌销毁。绝对禁止将屏障不合格的细胞用于口服药物吸收与 P-gp 运输测试。必须立刻重新复苏原始低代次的 BioVector® Caco-2 种子冷冻管重新开启屏障构建与质控循环。(Enforce a rigid functional gatekeeper: Transwell monolayers at Day 21 must strictly achieve a TEER value $\ge 200\,\Omega\cdot\text{cm}^2$ alongside an apical-to-basolateral ALP enzyme activity ratio $\ge 5.00$. Any dynamic fall below these qualification thresholds triggers an immediate system veto to destroy running experimental plates instantly.)

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