上海富衡 | 人肾小管上皮细胞HK-2

HK-2细胞是肾脏研究中的重要工具，尤其在肾小管病理机制和药物毒性评估中广泛应用。以下是对HK-2细胞的详细分点阐述：

1. 细胞来源与永生化

• 来源：HK-2细胞源自正常人肾皮质近曲小管上皮细胞，通过转染HPV-16的E6/E7基因实现永生化，保留近曲小管上皮特性。
• 永生化机制：E6/E7基因通过抑制p53和pRb通路，绕过衰老机制，使细胞获得无限增殖能力，但可能影响某些信号通路，需在实验中注意。

  2. 主要应用领域

  • 疾病模型：急性肾损伤（AKI）：模拟缺血再灌注或肾毒性物质（如顺铂）诱导的损伤，研究细胞凋亡、坏死及炎症因子（如TNF-α、IL-6）释放。慢性肾病（CKD）：通过TGF-β1诱导上皮-间充质转化（EMT），探讨纤维化标志物（α-SMA、纤维连接蛋白）的表达。糖尿病肾病：高糖环境下观察氧化应激（ROS生成）和细胞外基质（ECM）积累。
  • 药物肾毒性评估：测试抗生素（如庆大霉素）、化疗药物（如顺铂）对细胞活力（MTT法）和损伤标记物（NGAL、KIM-1）的影响。
  • 分子机制研究：通过基因编辑（CRISPR/Cas9）或抑制剂干预特定通路（如NF-κB、MAPK），解析疾病机制。

  3. 培养条件优化

  • 培养基：DMEM/F12（1:1）为基础，添加10%胎牛血清（FBS）、10 ng/mL EGF、5 μg/mL胰岛素等，维持细胞增殖与分化。
  • 传代要点：使用0.05%胰蛋白酶-EDTA消化3-5分钟，以1:3比例传代，避免过度消化损伤细胞膜。
  • 极化培养：采用Transwell系统，气液界面培养可形成紧密连接（ZO-1阳性）和刷状缘，模拟体内极性结构。

  4. 细胞特性验证

  • 标志物表达：上皮标志：角蛋白（免疫荧光阳性）、E-cadherin（WB验证）。功能酶类：碱性磷酸酶（ALP）和γ-谷氨酰转肽酶（GGT）活性检测。
  • 功能实验：葡萄糖转运（钠-葡萄糖协同转运蛋白SGLT2活性）、有机阴离子摄取（荧光标记底物）评估近曲小管功能。

  5. 注意事项与常见问题

  • 污染控制：定期检测支原体，避免血清来源的污染。
  • 实验设计考量：永生化影响：对比原代细胞或动物模型验证关键结果。血清批次差异：不同批次FBS可能影响细胞行为，需预实验筛选。
  • 冻存与复苏：使用含10% DMSO的冻存液，程序降温盒保存于液氮；复苏后离心去除DMSO以减轻毒性。

  6. 与其他肾细胞系的对比

  • HEK293：胚胎肾细胞，常用于基因表达研究，但缺乏近曲小管特异性功能。
  • NRK-52E：大鼠来源，用于跨物种比较，需注意种属差异。

  7. 研究案例参考

  • 氧化应激研究：采用H2O2或高糖处理HK-2，检测Nrf2通路激活及抗氧化酶（SOD、CAT）表达。
  • EMT模型：TGF-β1处理72小时后，WB检测E-cadherin下调及波形蛋白（Vimentin）上调。

  总结：HK-2细胞是研究肾小管病理生理的理想模型，但在应用中需结合其永生化的局限性，通过严谨的实验设计提高结果的可靠性。