خلايا HK-2 - استكشاف وظيفة الكلى وعلم الأمراض باستخدام خلايا HK-2 في أبحاث الكلى
HK-2 عبارة عن خط خلايا طلائية كلوية بشرية خالدة تُستخدم عادةً في أبحاث علم السموم. يقوم الباحثون بتقييم آثار السموم البيئية على خلايا الكلى هذه. بالإضافة إلى ذلك، يستخدمون أيضًا خلايا HK-2 لدراسة أمراض الكلى والآليات الكامنة وراءها.
ستشرح هذه المقالة المعلومات الأساسية تقريبًا عن خلايا HK-2، بما في ذلك خصائصها العامة، وظروف زراعة الخلايا، والتطبيقات البحثية، وغير ذلك الكثير. سوف تتعلم ما يلي:
- خلايا HK-2: المنشأ والخصائص العامة
- خط خلايا HK-2: معلومات الزراعة
- مزايا وقيود خلايا HK-2: مزايا وقيود خلايا HK-2
- تطبيقات خط خلايا HK-2 في الأبحاث
- خلايا HK-2 المنشورات البحثية
- مصادر خط خلايا HK-2: البروتوكولات ومقاطع الفيديو والمزيد
1.خلايا HK-2: الأصل والخصائص العامة
لا بد من معرفة أصل خط الخلية وخصائصه العامة من أجل التعامل السليم مع خط الخلية وصيانته واستخدامه. سيغطي هذا القسم من المقالة ما يلي: ما هي خلايا HK-2 في الكلى البشرية 2؟ ما هو دور خلايا HK2؟ ما هي خلايا HK2؟ ما هو أصل خط خلايا HK-2؟ ما هو حجم خلية HK-2 ومورفولوجيا خلايا HK-2؟
- خلايا الكلى البشرية 2 (HK-2) هي نوع من الخلايا الأنبوبية القريبة التي تنشأ من نسيج الكلى الطبيعي للبالغين الأوروبيين. تم إنشاء سلالة خلايا HK-2 عن طريق نقل خلايا الكلى بفيروس ارتجاعي مؤتلف يحتوي على جينات E6/E7 لفيروس الورم الحليمي البشري 16. تسببت هذه التجربة في تخليد وإنشاء سلالة خلايا طلائية كلوية من نوع HK-2 تنمو باستمرار.
- تُظهر خلايا HK-2 مورفولوجيا طلائية.
- يتراوح حجم خلية HK-2 بين 17.4 -18.6 ميكرومتر في القطر. يبلغ متوسط القطر 18.2 ميكرومتر [1].
2.خط الخلايا HK-2: معلومات الاستزراع
يمكن أن تساعدك المعلومات المتعلقة بزراعة خط خلايا الكلى البشرية 2 بشكل كبير قبل العمل به. تم ذكر معلومات ضرورية عن زراعة خط خلايا HK-2 في هذا القسم من المقالة. ستعرف هل خلايا HK-2 ملتصقة؟ ما هو وقت مضاعفة خلايا HK-2؟ ما الوسط المستخدم في زراعة خلايا HK-2؟
النقاط الأساسية لزراعة خلايا HK-2
|
زمن تضاعف عدد الخلايا: |
يتراوح زمن تضاعف خلايا HK-2 بين 47.3 ساعة و61.7 ساعة. |
|
ملتصقة أو معلقة: |
خط الخلايا الظهارية الكلوية HK-2 ملتصقة. |
|
نسبة الزراعة الفرعية: |
تُزرع خلايا HK-2 زراعة فرعية بنسبة 1:2 إلى 1:4. تُغسل خلايا HK-2 الملتصقة ب 1 × PBS ويتم تحضينها في درجة حرارة محيطة لمدة 8 إلى 10 دقائق بعد إضافة محلول أكوتاز. تُضاف وسائط المزرعة إلى الخلايا المنفصلة ويتم طردها مركزيًا. يتم إعادة تعليق الخلايا المجمعة بعناية وسكبها في قوارير جديدة للزراعة. |
|
وسط النمو: |
يعتبر وسط خط خلايا الخلايا الكيراتينية الذي يحتوي على 10% مصل بقري جنيني و0.05 ملغم/مل من مستخلص الغدة النخامية البقري (BPE) و5 نانوغرام/مل من عامل نمو البشرة (EGF) هو وسط خلايا HK-2 المثالي. يجب استبدال الوسائط كل يومين إلى 3 أيام في الأسبوع. |
|
ظروف النمو: |
يتم الاحتفاظ بمزارع خط خلايا الكلى البشرية 2 في حاضنة مرطبة مع إمداد 5% من ثاني أكسيد الكربون عند درجة حرارة 37 درجة مئوية. |
|
التخزين: |
يتم تخزين الخلايا المجمدة في المرحلة البخارية من النيتروجين السائل أو في درجة حرارة أقل من -150 درجة مئوية في مجمد بدرجة حرارة منخفضة للغاية. |
|
عملية التجميد والوسط: |
تعتبر وسائط التجميد CM-1 أو CM-ACF مثالية لتجميد خلايا HK-2. باختصار، يتم اختيار طريقة تجميد بطيئة تسمح بانخفاض درجة مئوية واحدة فقط في الدقيقة الواحدة في درجة الحرارة وحماية الخلايا من أي صدمة. |
|
عملية الإذابة: |
يتم إذابة الخلايا المجمدة في حمام مائي مضبوط على درجة حرارة 37 درجة مئوية. تُضاف هذه الخلايا مع وسائط الاستزراع الطازجة ويُعاد تعليقها. بعد ذلك، يتم توزيع الخلايا في دورق جديد يحتوي على وسط نمو جديد. بعد 24 ساعة يتم استبدال الوسائط لإزالة مكونات وسائط التجميد. |
|
مستوى السلامة البيولوجية: |
يتم الحفاظ على مزارع خلايا HK-2 في مختبرات مستوى السلامة البيولوجية 1. |
3.مزايا خلايا HK-2 وحدودها
HK-2 هو خط الخلايا الظهارية الأنبوبية القريبة من الإنسان المستخدم على نطاق واسع. ومثل خطوط الخلايا الأخرى، يرتبط أيضًا ببعض المزايا والقيود. سيناقش هذا القسم بعض المزايا والعيوب الرئيسية لخط خلايا الكلى البشرية 2.
المزايا
تشمل المزايا الرئيسية لخط خلايا HK-2 ما يلي:
|
مميز بشكل جيد |
يتميز سلالة خلايا HK-2 على نطاق واسع من حيث شكلها وحجمها وجينومها. وقد أجريت العديد من الدراسات البحثية على هذه الخلايا الكلوية الطبيعية. |
|
خالدة |
HK-2 هو خط خلوي مستمر ذو عمر افتراضي طويل، مما يسمح بتكاثره عبر عدة ممرات. تضمن هذه الميزة إمدادات مستمرة من الخلايا للتجارب المعملية. |
|
الخصائص الظهارية الأنبوبية القريبة |
تُظهر خلايا HK-2 نمطاً ظاهرياً متمايزاً بشكل جيد لخلايا الأنابيب القريبة (PTCs) الموجودة في الكلى البشرية. تجعل هذه السمة الفريدة من خلايا HK-2 نموذجاً قيماً في المختبر لدراسة فسيولوجيا الكلى وعمليات الخلايا والاستجابات لمختلف المحفزات. |
القيود
فيما يلي بعض القيود على خط خلايا HK-2:
|
النموذج المختبري |
يُستخدم خط HK-2 كنموذج مختبري لخلايا الكلى الطبيعية، خاصةً أنه يُظهر خصائص الخلايا الظهارية الأنبوبية القريبة. ومع ذلك، فإنه قد لا يكرر بشكل كامل تعقيد أنسجة الكلى البشرية والبيئة الدقيقة الموجودة في الجسم الحي. |
4.تطبيقات خط خلايا HK-2 في الأبحاث
يمتلك خط خلايا HK-2 العديد من التطبيقات في أبحاث علم السموم. وقد ناقشنا هنا بعض الاستخدامات البحثية المحددة والهامة لهذا الخط الخلوي الأنبوبي البشري القريب.
- فسيولوجيا الكلى: تُستخدم خلايا HK-2 بشكل شائع لدراسة فسيولوجيا الكلى الطبيعية ووظائفها. يستخدم الباحثون هذه الخلايا الظهارية الأنبوبية القريبة لدراسة القنوات الأيونية، وعمليات النقل، والآليات الخلوية الأخرى التي تنظم التوازن الكلوي. على سبيل المثال، درس الباحثون دور قنوات قناة المستقبلات العابرة المحتملة 6 (TRPC6) في (+)-كونوكاربان (+)-Conocarpan، وهو مادة النيوليجينان، التي تحفز موت الخلايا في الخلايا الظهارية الكلوية، HK-2 [2].
- أمراض الكلى: يُستخدم خط خلايا الكلى البشرية 2 لفحص أمراض الكلى المختلفة، أي إصابة الكلى الحادة واعتلال الكلية السكري، والآليات الخلوية والجزيئية الكامنة وراءها. مثل الأبحاث التي وجدت أن مستويات مثيلة بروتين كلوثو مرتبطة بالتلف الكلوي. يمكن أن يؤدي تقليل مثيلة مروج الجين كلوثو إلى تعزيز تعبيره وتخفيف الضرر الكلوي الناجم عن الإصابة الكلوية في نماذج الفئران المصابة بداء السكري db/db وخلايا HK-2 المعالجة بالجلوكوز العالي [3].
- دراسات علم السموم: تُعد خلايا HK-2 أداة بحثية رائعة لتقييم الآثار المحتملة لمختلف الأدوية والمواد الكيميائية والملوثات البيئية. قد تساعد الدراسات الباحثين في تقييم سلامة الأدوية والآثار الجانبية على خلايا الكلى. مثل دراسة نُشرت في عام 2022 لتقييم الآثار المحتملة لعشبة البوليجوناتومكينجيانوم (PK) الطبيعية والسكريات ومستخلصها المائي على السمية الكلوية الناجمة عن اليورانيوم في خلايا HK-2. ووجد الباحثون أن بوليبغوناتوم كينغيانوم يمارس تأثيرات وقائية ويمنع التسمم باليورانيوم في خلايا الكلى [4].
5.خلايا HK-2 المنشورات البحثية
فيما يلي بعض المنشورات البحثية المثيرة للاهتمام التي تضم خلايا الظهارة الكلوية HK-2
اقترحت هذه الدراسة في مجلة السكري ومتلازمة التمثيل الغذائي والسمنة (2022) أن الحمض النووي الريبي الدائري HIPK3 يمكن أن يقلل من تثبيط تكاثر خلايا HK-2 الناجم عن سمية الجلوكوز العالية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يثبط موت الخلايا عن طريق تنظيم سلسلة miR-326/miR-487a-487a-3p/SIRT1.
قيّم هذا البحث المنشور في مجلة Nanomedicine (2020) آليات السمية المختلفة لجسيمات الذهب النانوية (AuNPs) في الخلايا السرطانية 786-0 والخلايا الظهارية الأنبوبية القريبة HK-2.
يمكن التخفيف من السمية التي يسببها ارتفاع الجلوكوز في خلايا HK-2 عن طريق تثبيط miRNA-320c
نُشر هذا المقال في مجلة الفشل الكلوي (2022). تشير النتائج إلى أن الحمض النووي الريبوزي الميكروي-320c يمكن أن يقلل من السمية التي يسببها الجلوكوز العالي في خلايا الكلى (HK-2) عن طريق استهداف PTEN وتثبيط إشارات PI3K/AKT.
تخفف الإكسوسومات المشتقة من الخلايا الجذعية الوسيطة الوسيطة من التحول الظهاري-المتوسط لخلايا HK-2
اقترحت هذه الدراسة في مجلة هندسة الأنسجة الجزء أ (2022) أن الجسيمات الخارجية المشتقة من الخلايا الجذعية الوسيطة تمنع التحول الظهاري إلى الوسيطة لخلايا الكلى HK-2.
تنص مقالة مجلة الصيدلة وعلم الأدوية (2019) على أن الحمض النووي الريبوزي التسلسلي (lncRNA TapSAKI) يعزز استجابة الالتهاب في خلايا HK-2 وموت الخلايا عن طريق تنظيم مسار إشارات microRNA-22/PTEN/TLR4/NF-κB.
6.مصادر خط خلايا HK-2: البروتوكولات ومقاطع الفيديو والمزيد
HK-2 هو خط خلوي شهير. فيما يلي بعض الموارد التي تصف بروتوكول زراعة خلايا HK-2.
- مزرعة خلايا HK-2 هذا الموقع الإلكتروني غني بمعلومات عن مزرعة خلايا HK-2. مثل أنه يوفر وصفة وسط خلية HK-2، وبروتوكول تمرير الخلية، وبروتوكول التعامل مع المزارع التكاثرية والمحفوظة بالتبريد والحفاظ عليها.
- تمرير الخلايا سيساعدك هذا الفيديو على تعلم بروتوكول عام لتقسيم أو تمرير خطوط الخلايا الملتصقة.
المراجع
- Handl, J., et al.، تأثير التمرير المتكرر على قابلية خلايا HK-2 الأنبوبية القريبة من الإنسان للمركبات السامة. الأبحاث الفسيولوجية، 2020. 69(4): p. 731.
- Yang, G., et al.، يساهم تنشيط قنوات TRPC6 في موت الخلايا المبرمج الناجم عن موت الخلايا المبرمج في خلايا HK-2. علم السموم الغذائية والكيميائية، 2019. 129: p. 281-290.
- Yang, X.H., et al., EGCG يخفف من التلف الكلوي عن طريق عكس فرط الميثيل كلوثو في الفئران المصابة بداء السكري db/db وخلايا HK-2. الطب التأكسدي وطول العمر الخلوي، 2020. 2020.
- Li, W., et al.، التأثيرات الوقائية لبوليغوناتوم كينجيانوم متعدد السكريات والمستخلص المائي على السمية الناجمة عن اليورانيوم في خلايا الكلى البشرية (HK-2). International Journal of Biological Macromolecules, 2022. 202: p. 68-79.