了解肾脏细胞：肾脏健康和研究背后的动力

肾脏是人体的重要器官；它充当过滤器，从血液中排出废物并产生尿液。它调节体内的血压和电解质。肾脏中有20多种上皮细胞。肾脏中特化的免疫细胞、内皮细胞和间质细胞在肾脏功能中起着关键作用。肾元是哺乳动物肾脏的过滤单元，由肾小球组成。

肾细胞的类型：肾脏由数百万个肾元组成，其中包含多种类型的细胞。

肾小球细胞：

• 足细胞：足细胞是肾脏的特殊肾小球上皮细胞，在阻止血浆蛋白进入尿液过滤中起着至关重要的作用。
• 肾小球内皮细胞：这些特殊的细胞系构成肾脏的肾小球毛细血管。
• 系膜细胞：系膜细胞排列并支持肾小球毛细血管。

管状上皮细胞：

• 近端小管细胞：近端小管细胞占肾脏的60%，它位于近端小管内壁。它是肾脏营养物质重吸收的关键。
• 亨利氏环细胞：这些细胞对于肾脏中钠的保留至关重要。
• 远端小管细胞：远端小管细胞是高立方形上皮细胞，参与控制肾脏中的大颗粒。
• 集合管细胞：集合管将尿液从肾元输送到膀胱和输尿管。集合管细胞参与酸碱平衡。

人肾上皮细胞系：

• HK-2（人肾-2）： HK2细胞是从普通人类男性肾脏推断出的上皮细胞。HK2细胞通过人乳头瘤病毒 16（HPV-16）转导而永生化。HK2细胞常用于肾脏毒理学研究。
• HEK293（人胚胎肾293）：HEK293细胞系显示上皮形态，分离自人胚胎肾脏。HEK293细胞系用于 3D 细胞培养、毒理学和转染研究。
• Caki-1：Caki-1细胞系呈现上皮形态，来源于患有透明细胞癌的男性肾脏组织。Caki-1细胞系常用于肾癌研究、毒理学和3D细胞培养。
• RPTEC/TERT1（肾近端小管上皮细胞）：RPTEC/TERT1细胞来源于正常男性人类肾近端小管，hTERT 永生化上皮细胞。这些细胞用于3D类器官（小管）培养、肾脏生理学和毒理学。
• ACHN：ACHN细胞来源于男性肾腺癌患者的转移组织。ACHN细胞用于肾腺癌研究和3D细胞培养。
• A-498：A-498细胞是源自女性肾细胞癌患者肾脏组织的上皮细胞。A-498细胞用于转染研究。
• 786-O：786-O细胞来源于一名患有透明细胞腺癌的男性患者的肾脏。786-O细胞用于研究肾癌。
• HKC-8：HKC-8细胞源自人类肾皮质细胞，并通过SV40 T抗原永生化。HKC-8细胞用于肾毒性研究。
• HRCE（人类肾皮质上皮细胞）： HRCE细胞源自人类肾皮质。HRCE 细胞用于肾毒性、肾生理学和肾感染研究。

原代肾上皮细胞：

原代肾上皮细胞是从在无菌条件下从尸体或手术废物中采集的新鲜人肾活检样本中分离出来的。肾脏组织首先通过机械穿刺，然后通过酶处理（胶原酶、透明质酸酶、胰蛋白酶等）进行处理。原代肾细胞与体内条件非常相似，因此在肾脏疾病建模、肾毒性、高通量药物筛选、肾脏生理学和毒理学研究中非常有用。

人类诱导多能干细胞 (iPSC) 衍生的肾细胞：人类iPSC通过使用小分子GSK3抑制剂 (CHIR99021)、TTNPB、FGF9、EGF等分化为肾细胞。iPSC衍生的肾细胞对于肾脏疾病建模至关重要，例如多囊肾综合征、糖尿病肾病等；再生医学、个性化医疗和毒理学研究。

肾上皮细胞的特征：肾细胞通过形态学评估、分子表征、功能分析等独特策略来表征。

形态学评估：肾上皮细胞呈顶端-基底极性，立方形，细胞核清晰，可通过相差显微镜进行评估。肾上皮细胞的超微结构，如微绒毛、紧密连接、细胞内细胞器可通过透射电子显微镜 (TEM) 进行评估。

分子特征：肾上皮细胞的基因表达研究通过RT-PCR或RNA测序进行评估。肾上皮细胞表达特定标记物，例如E-钙粘蛋白、水通道蛋白、N+/K+ATPase、细胞角蛋白（如K7、K8、K18和K19）。

蛋白质表达表征：通过针对基底外侧层的 Na⁺/K⁺-ATPase 或顶端层的 AQP2 等的免疫细胞化学来评估肾脏特异性蛋白质的定位。通常通过流式细胞术评估 E-Cadherin、EpCAM、水通道蛋白-1、整合素 β1 和一些细胞内细胞角蛋白标志物。

功能特性：

钠钾ATPase作用：Na⁺/K⁺-ATPase作用通过比色或放射性测定来测量。

跨上皮电阻（TEER）： 通过电极评估上皮单层的完整性和通透性，以评估跨细胞层的电阻。

离子通量测定：利用离子敏感染料测量Na⁺、K⁺或Cl⁻等粒子穿过上皮细胞层的运动。

水通道蛋白表达：水通道蛋白的表达和功能对于肾脏的水重吸收非常重要，可通过基于荧光的渗透膨胀测定法进行测量。
葡萄糖重吸收： 肾脏上皮细胞对葡萄糖的吸收可通过放射性或荧光命名的葡萄糖类似物（例如 2-脱氧葡萄糖）进行测量。

蛋白质重吸收：通过荧光标记的白蛋白摄取试验测量肾上皮细胞的蛋白质重吸收能力。

肾上皮细胞的应用：肾上皮细胞对于肾脏生理学、药物代谢和疾病模型研究至关重要。

药物疗效和毒性研究：利用肾上皮细胞评估药物的肾毒性、疗效和安全性。

疾病建模：   iPSC衍生的肾细胞用于研究肾脏疾病，如慢性肾病 (CKD)、多囊肾病 (PKD)、急性肾损伤 (AKI) 等。

再生医学和组织工程：肾脏细胞用于替代CKD、AKI等疾病中受损的肾脏组织。3D肾脏类器官用于研究肾脏疾病和胚胎发育。人工肾脏移植用于替代患者受损的肾脏。

药物代谢：肾脏上皮细胞用于研究药物代谢，特别是肾脏转运蛋白和酶，这对药代动力学具有重要意义。

生物标志物发现：利用肾上皮细胞研究尿液中发现的生物标志物。

结论：

肾上皮细胞对于研究肾病、药物发现和开发至关重要。中科干细胞提供高品质、100%可行且功能齐全的肾上皮细胞。这些细胞适用于高通量药物筛选和3D肾类器官培养。

常见问题：

中科干细胞如何支持肾脏研究？

答：中科干细胞提供高质量、100%纯净且功能齐全的肾上皮细胞，可用于高通量药物筛选和 3D 肾脏类器官培养。

什么是肾元？

答：肾元是肾脏的功能单位。

什么是药物引起的肾毒性？

答：很少有药物会对肾脏造成伤害，称为肾毒性。在药物发现和开发过程中，使用体外肾脏模型来评估肾毒性。

什么是足细胞？

答：足细胞是肾脏的特殊肾小球上皮细胞，在阻止血浆蛋白进入尿液超滤中起重要作用。

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