HK-2-celler – Undersøgelse af nyrefunktion og -patologi ved hjælp af HK-2-celler i nyreforskning
HK-2 er en immortaliseret human nyreepitelcellelinje, der ofte anvendes i toksikologisk forskning. Forskere vurderer virkningerne af miljøgifte på disse nyreceller. Derudover anvender de også HK-2-celler til at undersøge nyresygdomme og deres underliggende mekanismer.
- Vækstmedium
- Keratinocytcellelinjemedium indeholdende 10 % føtal bovint serum, 0,05 mg/ml bovint hypofyseekstrakt (BPE) og 5 ng/ml epidermal vækstfaktor (EGF) er det ideelle HK-2-cellemedium. Mediet bør udskiftes hver 2. til 3. dag i ugen.
- Fordoblingstid
- Fordoblingstiden for HK-2-celler ligger mellem 47,3 timer og 61,7 timer.
- Væksttype
- HK-2-nyreepitelcellelinjen er adhærent.
- Biosikkerhedsniveau
- BSL-2
- Fås hos
- Cytion — Bestil HK-2
HK-2-celler: Oprindelse og generelle egenskaber
Det er afgørende at kende en cellelinjes oprindelse og generelle egenskaber for at kunne håndtere, vedligeholde og anvende en cellelinje korrekt. Dette afsnit af artiklen vil omhandle følgende: Hvad er HK-2-celler i human nyre 2? Hvad er HK2's rolle? Hvad er HK2-celler? Hvad er oprindelsen til HK-2-cellelinjen? Hvad er HK-2-cellernes størrelse og morfologi?
- Human Kidney 2 (HK-2)-celler er en type proksimale tubulære celler, der stammer fra normalt nyrevæv fra en voksen europæer. HK-2-cellelinjen blev etableret ved at transfektere nyreceller med et rekombinant retrovirus bestående af E6/E7-generne fra humant papillomavirus 16. Dette eksperiment medførte immortalisering og etablering af en kontinuerligt voksende HK-2-nyreepitelcellelinje.
- HK-2-celler udviser en epitelmorfologi.
- HK-2-cellernes størrelse varierer mellem 17,4 og 18,6 µm i diameter. Den gennemsnitlige diameter er 18,2 µm [1].
HK-2-cellelinje: Oplysninger om dyrkning
Oplysninger om dyrkning af den humane nyre 2-cellelinje kan være til stor hjælp, inden du arbejder med den. Vigtige oplysninger om HK-2-cellekulturer nævnes i dette afsnit af artiklen. Du vil få svar på: Er HK-2-celler adhærente? Hvad er fordoblingstiden for HK-2-celler? Hvilket medium bruges til dyrkning af HK-2-celler?
Vigtige punkter ved dyrkning af HK-2-celler
Populationsfordoblingstid:
Fordoblingstiden for HK-2-celler ligger mellem 47,3 timer og 61,7 timer.
Adhærent eller i suspension:
HK-2-nyreepitelcellelinjen er adhærent.
Subkultiveringsforhold:
HK-2-celler subkultiveres i et forhold på 1:2 til 1:4. Adhærente HK-2-celler vaskes med 1 x PBS og inkuberes ved stuetemperatur i 8 til 10 minutter efter tilsætning af Accutase-opløsning. Dyrkningsmedium tilsættes til de dissocierede celler og centrifugeres. De opsamlede celler resuspenderes omhyggeligt og hældes i nye kolber til dyrkning.
Vækstmedium:
Keratinocytcellelinjemedium indeholdende 10 % føtal bovint serum, 0,05 mg/ml bovint hypofyseekstrakt (BPE) og 5 ng/ml epidermal vækstfaktor (EGF) er det ideelle HK-2-cellemedium. Mediet bør udskiftes hver 2. til 3. dag i ugen.
Vækstbetingelser:
HK-2-cellelinjekulturer opbevares i en befugtet inkubator med 5 % CO2-tilførsel ved 37 °C.
Opbevaring:
Frosne celler opbevares i dampfasen af flydende nitrogen eller ved en temperatur under -150 °C i en ultralavtemperaturfryser.
Fryseproces og medium:
CM-1- eller CM-ACF-frysemedier er ideelle til frysning af HK-2-celler. Kort fortalt vælges en langsom frysemetode, der kun tillader et temperaturfald på 1 grad Celsius pr. minut og beskytter cellerne mod chok.
Optøningsproces:
Frosne celler optøs i et vandbad indstillet til en temperatur på 37 grader Celsius. Disse celler tilsættes frisk dyrkningsmedium og resuspenderes. Derefter overføres cellerne til en ny kolbe indeholdende vækstmedium. Efter 24 timer udskiftes mediet for at fjerne komponenter fra frysemediet.
Biosikkerhedsniveau:
HK-2-cellekulturer opbevares i laboratorier med biosikkerhedsniveau 1.
Fordele og begrænsninger ved HK-2-celler
HK-2 er en meget udbredt human proksimal tubulus-epitelcellelinje. Ligesom andre cellelinjer er den også forbundet med visse fordele og begrænsninger. I dette afsnit vil vi gennemgå nogle af de vigtigste fordele og ulemper ved den humane nyre 2-cellelinje.
Fordele
De vigtigste fordele ved HK-2-cellelinjen omfatter:
Velkarakteriseret
HK-2-cellelinjen er omfattende karakteriseret med hensyn til morfologi, størrelse og genom. Der er gennemført talrige forskningsstudier på disse normale nyreceller.
Udødeliggjort
HK-2 er en kontinuerlig cellelinje med en forlænget levetid, hvilket gør det muligt at formere den gennem flere passager. Denne egenskab sikrer en kontinuerlig forsyning af celler til laboratorieeksperimenter.
Proximale tubulære epitelkarakteristika
HK-2-celler udviser en veldifferentieret fænotype, der er karakteristisk for proksimale tubulusceller (PTC'er), som findes i den menneskelige nyre. Denne unikke egenskab gør HK-2-celler til en værdifuld in vitro-model til undersøgelse af nyrefysiologi, celleprocesser og reaktioner på forskellige stimuli.
Begrænsninger
Her er nogle begrænsninger ved HK-2-cellelinjen:
In vitro-model
HK-2 fungerer som en in vitro-model for normale nyreceller og udviser især karakteristika for epitelceller i den proksimale tubulus. Den kan dog muligvis ikke fuldt ud replikere kompleksiteten af det menneskelige nyrevæv og det mikromiljø, der findes in vivo.
Anvendelser af HK-2-cellelinjen i forskning
HK-2-cellelinjen har adskillige anvendelser inden for toksikologisk forskning. Her har vi diskuteret nogle specifikke og væsentlige forskningsmæssige anvendelser af denne humane proksimale tubulære cellelinje.
- Nyrefysiologi: HK-2-celler bruges ofte til at studere normal nyrefysiologi og -funktioner. Forskere anvender disse proksimale tubulære epitelceller til at undersøge ionkanaler, transportprocesser og andre cellulære mekanismer, der regulerer nyrehomeostasen. F.eks. har forskere undersøgt rollen af Transient Receptor Potential Channel 6 (TRPC6)-kanaler i (+)-Conocarpan (CNCP), et neolignan, der inducerer celledød i nyreepitelceller, HK-2 [2].
- Nyresygdomme: Den humane nyre 2-cellelinje anvendes til at undersøge forskellige nyresygdomme, dvs. akut nyreskade og diabetisk nefropati, samt deres underliggende cellulære og molekylære mekanismer. Forskning har f.eks. vist, at methyleringsniveauerne af klotho-proteinet er forbundet med nyreskade. En reduktion af methyleringen af Klotho-genpromotoren kan øge dets ekspression og lindre nyreskader induceret i diabetiske db/db-musemodeller og HK-2-celler behandlet med højt glukoseindhold [3].
- Toksikologiske undersøgelser: HK-2-celler er et fremragende forskningsværktøj til at evaluere de potentielle effekter af forskellige lægemidler, kemikalier og miljøforurenende stoffer. Undersøgelserne kan hjælpe forskere med at evaluere lægemiddelsikkerhed og bivirkninger på nyreceller. For eksempel evaluerede en undersøgelse offentliggjort i 2022 de potentielle effekter af et naturligt urt Polygonatumkingianum (PK) polysaccharider og vandigt ekstrakt på uraninduceret nefrotoksicitet i HK-2-celler. De fandt, at PK udøver beskyttende virkninger og forhindrer uranforgiftning i nyreceller [4].
5. HK-2-celler: Forskningspublikationer
Her følger nogle interessante forskningspublikationer om HK-2-nyreepitelceller.
Denne undersøgelse i Diabetes, Metabolic Syndrome, and Obesity (2022) foreslog, at cirkulært RNA HIPK3 kan mindske den hæmning af HK-2-celleproliferationen, der forårsages af høj glukosetoksicitet. Derudover kan det hæmme celledød ved at regulere miR-326/miR-487a-3p/SIRT1-kaskaden.
Denne forskningspublikation i Nanomedicine (2020) vurderede forskellige toksicitetsmekanismer for guldnanopartikler (AuNPs) i 786-0-kræftceller og HK-2-proximale tubulære epitelceller.
Højglukoseinduceret toksicitet i HK-2-celler kan lindres ved hæmning af miRNA-320c
Denne artikel blev offentliggjort i Renal Failure (2022). Resultaterne viser, at mikroRNA-320c kan reducere den høje glukoseinducerede toksicitet i nyreceller (HK-2) ved at målrette mod PTEN og hæmme PI3K/AKT-signalvejen.
Mesenchymale stamcelle-afledte exosomer dæmper epitel-mesenchym-overgangen i HK-2-celler
Denne undersøgelse i Tissue Engineering Part A (2022) foreslog, at eksosomer afledt af mesenkymale stamceller forhindrer den epitel-til-mesenkymale overgang af HK-2-nyreceller.
LncRNA TapSAKI fremmer inflammatorisk skade i HK-2-celler og urin-afledt sepsis-induceret nyreskade
En artikel i Journal of Pharmacy and Pharmacology (2019) angiver, at lncRNA TapSAKI forstærker HK-2-inflammationsresponsen og celledød ved at regulere mikroRNA-22/PTEN/TLR4/NF-κB-signalvejen.
Ressourcer til HK-2-cellelinjen: Protokoller, videoer og mere
HK-2 er en velkendt cellelinje. Her er nogle ressourcer, der beskriver protokollen for HK-2-cellekultur.
- HK-2-cellekultur: Denne hjemmeside indeholder en masse information om HK-2-cellekultur. Den indeholder blandt andet opskrift på HK-2-cellemedium, passageringsprotokol samt protokol til håndtering og vedligeholdelse af proliferative og kryopræserverede kulturer.
- Cellepassage: Denne video hjælper dig med at lære en generel opdelings- eller passageprotokol for adhærente cellelinjer.
Referencer
- Handl, J., et al., Effekten af gentagen passering på følsomheden af humane proksimale tubulære HK-2-celler over for toksiske forbindelser. Physiological Research, 2020. 69(4): s. 731.
- Yang, G., et al., Aktivering af TRPC6-kanaler bidrager til (+)-conocarpan-induceret apoptotisk celledød i HK-2-celler. Food and Chemical Toxicology, 2019. 129: s. 281-290.
- Yang, X.H., et al., EGCG dæmper nyreskader ved at vende klotho-hypermethylering i diabetiske db/db-mus og HK-2-celler. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2020. 2020.
- Li, W., et al., Beskyttende virkninger af Polygonatum kingianum-polysaccharider og vandigt ekstrakt på uraninduceret toksicitet i humane nyreceller (HK-2). International Journal of Biological Macromolecules, 2022. 202: s. 68-79.