HK-2 rakud – neerufunktsiooni ja -patoloogia uurimine HK-2 rakkude abil neeruteaduses
HK-2 on surematu inimese neeru epiteelirakkude liin, mida kasutatakse sageli toksikoloogilistes uuringutes. Teadlased hindavad keskkonnamürgiste mõju nendele neerurakkudele. Lisaks kasutavad nad HK-2 rakke ka neeruhaiguste ja nende aluseks olevate mehhanismide uurimiseks.
- Kasvukeskkond
- Ideaalne HK-2 rakuliini kasvukeskkond on keratinotsüütide rakuliini kasvukeskkond, mis sisaldab 10% loote veise seerumit, 0,05 mg/ml veise hüpofüüsi ekstrakti (BPE) ja 5 ng/ml epidermaalse kasvufaktori (EGF). Kasvukeskkond tuleks vahetada iga 2–3 päeva järel.
- Kaksikordistumisaeg
- HK-2 rakkude kahekordistumisaeg on vahemikus 47,3–61,7 tundi.
- Kasvutüüp
- HK-2 neeru epiteelirakkude liin on adhesiivne.
- Bioloogiline ohutustase
- BSL-2
- Saadaval
- Cytion — Telli HK-2
HK-2 rakud: päritolu ja üldised omadused
Rakuliini õigeks käitlemiseks, hooldamiseks ja kasutamiseks on hädavajalik teada selle päritolu ja üldisi omadusi. Artikli selles osas käsitletakse järgmisi teemasid: Mis on HK-2 rakud inimese neerus 2? Milline on HK2 roll? Mis on HK2 rakud? Milline on HK-2 rakuliini päritolu? Millised on HK-2 rakkude suurus ja morfoloogia?
- Inimese neeru 2 (HK-2) rakud on proksimaalsete tubulite rakud, mis pärinevad Euroopa täiskasvanu normaalsest neerukoesest. HK-2 rakuliin loodi neerurakkude transfekteerimise teel rekombinantse retroviirusega, mis sisaldas inimese papilloomiviiruse 16 E6/E7 geene. See eksperiment põhjustas pidevalt kasvava HK-2 neeru epiteelirakuliini immortaliseerumise ja tekke.
- HK-2 rakkudel on epiteelne morfoloogia.
- HK-2 rakkude läbimõõt on vahemikus 17,4–18,6 µm. Keskmine läbimõõt on 18,2 µm [1].
HK-2 rakuliin: kasvatamisjuhised
Teave inimese neeru 2 rakuliini kasvatamise kohta võib olla teile suureks abiks enne sellega töötamist. Artikli selles osas on toodud oluline teave HK-2 rakuliini kohta. Saate teada: kas HK-2 rakud on adhesiivsed? Milline on HK-2 rakkude kahekordistumisaeg? Millist keskkonda kasutatakse HK-2 rakkude kasvatamiseks?
HK-2 rakkude kasvatamise põhipunktid
Populatsiooni kahekordistumisaeg:
HK-2 rakkude kahekordistumisaeg on vahemikus 47,3–61,7 tundi.
Adherentne või suspensioonis:
HK-2 neeru epiteelirakkude liin on adhesiivne.
Subkultiveerimise suhe:
HK-2 rakke subkultiveeritakse suhtes 1:2 kuni 1:4. Adherentseid HK-2 rakke pestakse 1x PBS-ga ja inkubeeritakse toatemperatuuril 8–10 minutit pärast Accutase lahuse lisamist. Dissotsieeritud rakkudele lisatakse kultuurikeskkonna ja tsentrifuugitakse. Kogutud rakud suspendeeritakse hoolikalt uuesti ja valatakse uude kolbi kultiveerimiseks.
Kasvukeskkond:
HK-2 rakkude jaoks on ideaalne keratinotsüütide rakuliini keskkond, mis sisaldab 10% loote veise seerumit, 0,05 mg/ml veise hüpofüüsi ekstrakti (BPE) ja 5 ng/ml epidermaalse kasvufaktori (EGF). Keskkond tuleks vahetada iga 2–3 päeva järel.
Kasvatustingimused:
Inimese neeru 2 rakuliini kultuure hoitakse niisutatud inkubaatoris, kus on 5% CO2 sisaldus ja temperatuur 37 °C.
Säilitamine:
Külmutatud rakke säilitatakse vedela lämmastiku aurufaasis või temperatuuril alla -150 °C ultra-madala temperatuuriga külmikus.
Külmutamisprotsess ja keskkond:
CM-1 või CM-ACF külmutuskeskkond on ideaalne HK-2 rakkude külmutamiseks. Lühidalt öeldes valitakse aeglane külmutusmeetod, mis võimaldab temperatuuri langust vaid 1 kraadi Celsiuse järgi minutis ja kaitseb rakke šoki eest.
Sulatusprotsess:
Külmutatud rakud sulatatakse 37 °C temperatuuriga veevannis. Nendele rakkudele lisatakse värsket kasvukeskkonda ja need suspendeeritakse uuesti. Seejärel jaotatakse rakud uude kolbi, mis sisaldab kasvukeskkonda. 24 tunni pärast vahetatakse keskkond välja, et eemaldada külmutuskeskkonda sisaldavad komponendid.
Bioloogilise ohutuse tase:
HK-2 rakukultuure hoitakse 1. bioloogilise ohutuse taseme laborites.
HK-2 rakkude eelised ja piirangud
HK-2 on laialdaselt kasutatav inimese proksimaalse tubuli epiteelirakkude liin. Nagu teistelgi rakuliinidel, on ka sellel mõned eelised ja piirangud. Käesolevas osas käsitletakse inimese neeru 2 rakuliini peamisi eeliseid ja puudusi.
Eelised
HK-2 rakuliini peamised eelised on järgmised:
Hästi iseloomustatud
HK-2 rakuliini morfoloogia, suurus ja genoom on põhjalikult iseloomustatud. Nende normaalse neerurakkude kohta on läbi viidud arvukalt uuringuid.
Immortaliseeritud
HK-2 on pika elueaga pidev rakuliin, mis võimaldab seda paljundada mitme passaaži kaudu. See omadus tagab rakkude pideva varustuse laboratoorsete katsete jaoks.
Proksimaalsete tubulite epiteeli omadused
HK-2 rakud näitavad hästi diferentseeritud fenotüüpi, mis on iseloomulik inimese neerus leiduvatele proksimaalsete tubulite rakkudele (PTC). See unikaalne omadus teeb HK-2 rakkudest väärtusliku in vitro mudeli neerufüsioloogia, rakuprotsesside ja erinevatele stiimulitele reageerimise uurimiseks.
Piirangud
Siin on mõned HK-2 rakuliini piirangud:
In vitro mudel
HK-2 toimib normaalse neeruraku in vitro mudelina, näidates eelkõige proksimaalsete tubulite epiteelirakkude omadusi. Siiski ei pruugi see täielikult jäljendada inimese neerukoe ja in vivo leiduva mikrokeskkonna keerukust.
HK-2 rakuliini rakendused teadustöös
HK-2 rakuliinil on mitmeid rakendusi toksikoloogilistes uuringutes. Siin oleme arutanud mõningaid konkreetseid ja olulisi teaduslikke rakendusi sellele inimese proksimaalsete tubulite rakuliinile.
- Neerufüsioloogia: HK-2 rakke kasutatakse tavaliselt normaalse neerufüsioloogia ja -funktsioonide uurimiseks. Teadlased kasutavad neid proksimaalsete tubulite epiteelirakke ioonikanalite, transportprotsesside ja muude neerude homöostaasi reguleerivate rakuliste mehhanismide uurimiseks. Näiteks uurisid teadlased Transient Receptor Potential Channel 6 (TRPC6) kanalite rolli (+)-Conocarpan (CNCP) poolt indutseeritud neeruepiteelirakkude, HK-2, surmas [2].
- Neeruhaigused: Inimese neeru 2 rakuliini kasutatakse erinevate neeruhaiguste, st ägeda neerukahjustuse ja diabeetilise nefropaatia ning nende aluseks olevate raku- ja molekulaarsete mehhanismide uurimiseks. Näiteks leiti uuringus, et klotho valgu metülatsioonitasemed on seotud neerukahjustusega. Klotho geeni promootori metülatsiooni vähendamine võib suurendada selle ekspressiooni ja leevendada neeru kahjustusi, mis on indutseeritud diabeetilistes db/db hiiremudelites ja kõrge glükoositasemega töödeldud HK-2 rakkudes [3].
- Toksikoloogilised uuringud: HK-2 rakud on suurepärane uurimisvahend erinevate ravimite, kemikaalide ja keskkonnasaasteainete potentsiaalsete mõjude hindamiseks. Uuringud võivad aidata teadlastel hinnata ravimite ohutust ja kõrvaltoimeid neerurakkudele. Näiteks 2022. aastal avaldatud uuringus hinnati loodusliku taime Polygonatumkingianum (PK) polüsahhariidide ja vesiekstrakti potentsiaalset mõju uraanist tingitud nefrotoksilisusele HK-2 rakkudes. Nad leidsid, et PK avaldab kaitsvat mõju ja ennetab uraanimürgitust neerurakkudes [4].
5. HK-2 rakud: teadusartiklid
Allpool on toodud mõned huvitavad teadusartiklid, milles käsitletakse HK-2 neeru epiteelirakke.
Ajakirjas Diabetes, Metabolic Syndrome, and Obesity (2022) avaldatud uuringus väidetakse, et tsirkulaarne RNA HIPK3 võib vähendada kõrge glükoositaseme toksilisuse poolt põhjustatud HK-2 rakkude proliferatsiooni pärssimist. Lisaks võib see pärssida rakkude surma, reguleerides miR-326/miR-487a-3p/SIRT1 kaskaadi.
Selles Nanomedicine'is (2020) avaldatud uurimuses hinnati kulla nanokübemete (AuNPs) erinevaid toksilisuse mehhanisme 786-0 vähirakkudes ja HK-2 proksimaalsete tubulite epiteelirakkudes.
See artikkel avaldati ajakirjas Renal Failure (2022). Uuringu tulemused näitavad, et mikroRNA-320c võib vähendada kõrge glükoositaseme poolt indutseeritud toksilisust neerurakkudes (HK-2), mõjutades PTEN-i ja inhibeerides PI3K/AKT signaaliteed.
Ajakirjas Tissue Engineering Part A (2022) avaldatud uuringus väidetakse, et mesenküümse tüvirakkudest pärinevad eksosomid takistavad HK-2 neerurakkude epiteel-mesenküümse üleminekut.
Ajakirjas Journal of Pharmacy and Pharmacology (2019) avaldatud artiklis väidetakse, et lncRNA TapSAKI tugevdab HK-2 rakkude põletikulist reaktsiooni ja rakkude surma, reguleerides mikroRNA-22/PTEN/TLR4/NF-κB signaaliteed.
HK-2 rakuliini ressursid: protokollid, videod ja muud
HK-2 on tuntud rakuliin. Siin on mõned ressursid, mis kirjeldavad HK-2 rakukultuuri protokolli.
- HK-2 rakukultuur: See veebisait on rikkalikult varustatud HK-2 rakukultuuri teabega. Näiteks pakub see HK-2 rakukeskkonna retsepti, passaažiprotokolli ning protokollid proliferatiivsete ja krüokonserveeritud kultuuride käitlemiseks ja hooldamiseks.
- Rakkude passaaž: See video aitab teil õppida üldist jagamis- või passaažiprotokolli adhesiivsetele rakuliinidele.
Viited
- Handl, J. jt, Korduvate passaažide mõju inimese proksimaalsete tubulaarsete HK-2 rakkude tundlikkusele toksiliste ühendite suhtes. Physiological Research, 2020. 69(4): lk 731.
- Yang, G. jt, TRPC6-kanalite aktiveerimine soodustab (+)-konokarpaani poolt indutseeritud apoptootilist rakusurma HK-2-rakkudes. Food and Chemical Toxicology, 2019. 129: lk 281–290.
- Yang, X.H. jt, EGCG leevendab neerukahjustust, pöörates ümber klotho hüpermetülatsiooni diabeetilistel db/db hiirtel ja HK-2 rakkudes. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2020. 2020.
- Li, W. jt., Polygonatum kingianum polüsahhariidide ja vesiekstrakti kaitsvad mõjud uraani poolt indutseeritud toksilisusele inimese neeru (HK-2) rakkudes. International Journal of Biological Macromolecules, 2022. 202: lk 68–79.