一、细胞水平研究

在新药研发初期，从细胞水平出发，利用细胞培养技术对先导化合物进行初步筛选，可获得快速、高通量、稳定的结果，为后续研发工作奠定良好的基础，在抗肿瘤药物、抗生素药物及免疫药理等多方面均有应用，是十分经典、可信度高的方法。以下为细胞水平药理研究代表性的研究方法。

（一）MTT法

MTT法又称MTT比色法，是一种检测细胞存活和生长的方法。其检测原理为活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性溴化3（4，5-二甲基噻唑-2）-2，5-二苯基四氮唑（MTT）还原为水不溶性的监紫包结晶甲瓒（Formazan）并沉积在细胞中，而死细胞无此功能。二甲基亚砜（DMSO）能溶解细胞中的甲瓒，用酶联免疫检测仪在490 nm波长处测定其光吸收值，可间接反映活细胞数量。在一定细胞数范围内，MTT结晶形成的量与细胞数成正比。该方法已广泛用于一些生物活性因子的活性检测、大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞毒性试验以及肿瘤放射敏感性测定等。它的特点是灵敏度高、经济。采用染色法区别活细胞还有XTT法、台盼蓝染色法、SRB法等。

（二）克隆形成法

克隆原细胞质具有持续增殖能力的细胞。当单个细胞能连续分裂6代以上时，其后代所组成的群体（集落）便含50个以上的细胞，通过对集落计数可对克隆原细胞进行定量分析。由于集落反映了单个细胞的增殖潜力，故能灵敏地测定抗癌药物对肿瘤细胞的抑制能力，目前被认为是一种较为理想的方法。常用的克隆形成法可分为贴壁法与半固体法。

（三）Caco-2细胞模型

Caco-2细胞模型是最近十几年来国外广泛采用的一种研究药物小肠吸收的体外模型，帮助了解药物的吸收机制，预测体内吸收和药物相互作用，研究药物的小肠代谢情况，从而促进新药研发，具有相对简单、重复性较好、应用范围较广的特点。Caco-2细胞来源于人的直肠癌，结构和功能类似于人小肠上皮细胞，并含有与小肠刷状缘上皮相关的酶系。在细胞培养条件下，生长在多孔的可渗透聚碳酸酯膜上的细胞可融合并分化为肠上皮细胞，形成连续的单层，这与正常的成熟小肠上皮细胞在体外培育过程中出现反分化的情况不同。细胞亚显微结构研究表明，Caco-2细胞与人小肠上皮细胞在形态学上相似，具有相同的细胞极性和紧密连接。胞饮功能的检测也表明，Caco-2细胞与人小肠上皮细胞类似，这些性质可以恒定维持约20天，因此可以在这段时间进行药物的跨膜转运实验。另外，存在于正常小肠上皮中的各种转运系统、代谢酶等在Caco-2细胞中大都也有相同的表达，如细胞色素P450同工酶、谷氨酰胺转肽酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、葡萄糖醛酸酶及糖、氨基酸、二肽、维生素B12等多种主动转运系统在Caco-2细胞中都有与小肠上皮细胞类似的表达。由于其含有各种胃肠道代谢酶，因此更接近药物在人体内吸收的实际环境，从而对药物在体内的作用给出较为准确的模拟情况，药物效应也更为可信可靠。