HK-2-cellen – Onderzoek naar de nierfunctie en nierpathologie met HK-2-cellen in nieronderzoek
HK-2 is een geïmmortaliseerde menselijke nier-epitheelcellijn die vaak wordt gebruikt in toxicologisch onderzoek. Onderzoekers evalueren de effecten van milieutoxines op deze niercellen. Daarnaast gebruiken ze HK-2-cellen ook om nierziekten en de onderliggende mechanismen daarvan te onderzoeken.
- Groei-medium
- Keratinocytencellijnmedium met 10% foetaal runderserum, 0,05 mg/ml runderspituitarextract (BPE) en 5 ng/ml epidermale groeifactor (EGF) is het ideale HK-2-celmedium. Het medium moet 2 tot 3 keer per week worden ververst.
- Verdubbelingstijd
- De verdubbelingstijd voor HK-2-cellen varieert tussen 47,3 uur en 61,7 uur.
- Groeitype
- De HK-2-nier-epitheelcellijn is hechtend.
- Bioveiligheidsniveau
- BSL-2
- Verkrijgbaar bij
- Cytion — Bestel HK-2
HK-2-cellen: Oorsprong en algemene kenmerken
De oorsprong en algemene kenmerken van een cellijn zijn essentieel om te weten voor een juiste behandeling, onderhoud en gebruik van een cellijn. Dit deel van het artikel behandelt het volgende: Wat zijn HK-2-cellen in menselijke nier 2? Wat is de rol van HK2? Wat zijn HK2-cellen? Wat is de oorsprong van de HK-2-cellijn? Wat zijn de celgrootte en morfologie van HK-2?
- Human Kidney 2 (HK-2)-cellen zijn een type proximale tubulaire cellen afkomstig van normaal nierweefsel van een Europese volwassene. De HK-2-cellijn werd opgezet door niercellen te transficeren met een recombinant retrovirus dat de E6/E7-genen van het humaan papillomavirus 16 bevat. Dit experiment leidde tot de onsterfelijkmaking en het opzetten van een continu groeiende HK-2-nier-epitheelcellijn.
- HK-2-cellen vertonen een epitheliale morfologie.
- De celgrootte van HK-2 varieert tussen 17,4 en 18,6 µm in diameter. De gemiddelde diameter is 18,2 µm [1].
HK-2-cellijn: informatie over het kweken
Informatie over het kweken van de menselijke niercel 2-cellijn kan u aanzienlijk helpen voordat u ermee aan de slag gaat. Essentiële informatie over de HK-2-celkweek wordt in dit deel van het artikel vermeld. U komt te weten: Zijn HK-2-cellen hechtend? Wat is de verdubbelingstijd van HK-2-cellen? Welk medium wordt gebruikt om HK-2-cellen te kweken?
Belangrijke punten voor het kweken van HK-2-cellen
Verdubbelingstijd van de populatie:
De verdubbelingstijd voor HK-2-cellen ligt tussen 47,3 uur en 61,7 uur.
Hechtend of in suspensie:
De HK-2-nier-epitheelcellijn is hechtend.
Subcultiveringsverhouding:
HK-2-cellen worden gesubcultiveerd in een verhouding van 1:2 tot 1:4. Hechtende HK-2-cellen worden gewassen met 1 x PBS en na toevoeging van Accutase-oplossing gedurende 8 tot 10 minuten bij kamertemperatuur geïncubeerd. Kweekmedium wordt aan de gedissocieerde cellen toegevoegd en gecentrifugeerd. De verzamelde cellen worden voorzichtig opnieuw gesuspendeerd en in nieuwe kolven gegoten voor kweek.
Groeimedium:
Keratinocytcellijnmedium met 10% foetaal runderserum, 0,05 mg/ml runderspituitarextract (BPE) en 5 ng/ml epidermale groeifactor (EGF) is het ideale HK-2-celmedium. Het medium moet elke 2 tot 3 dagen per week worden vervangen.
Groeicondities:
Culturen van de menselijke niercelijn 2 worden bewaard in een bevochtigde incubator met een CO2-toevoer van 5% bij 37 °C.
Opslag:
Ingevroren cellen worden bewaard in de dampfase van vloeibare stikstof of bij een temperatuur van minder dan -150 °C in een ultralage-temperatuurvriezer.
Invriesproces en medium:
CM-1- of CM-ACF-invriesmedia zijn ideaal voor het invriezen van HK-2-cellen. Kort gezegd wordt gekozen voor een langzame invriesmethode waarbij de temperatuur slechts 1 graad Celsius per minuut daalt en de cellen worden beschermd tegen schokken.
Ontdooiproces:
Ingevroren cellen worden ontdooid in een waterbad bij een temperatuur van 37 graden Celsius. Aan deze cellen wordt vers kweekmedium toegevoegd en ze worden opnieuw gesuspendeerd. Daarna worden de cellen overgebracht naar een nieuwe kolf met groeimedium. Na 24 uur wordt het medium vervangen om de componenten van het invriesmedium te verwijderen.
Bioveiligheidsniveau:
HK-2-celculturen worden onderhouden in laboratoria met bioveiligheidsniveau 1.
Voordelen en beperkingen van HK-2-cellen
HK-2 is een veelgebruikte menselijke proximale tubulus-epitheelcellijn. Net als andere cellijnen kent ook deze enkele voordelen en beperkingen. In dit gedeelte worden enkele belangrijke voor- en nadelen van de menselijke niercel-2-cellijn besproken.
Voordelen
De belangrijkste voordelen van de HK-2-cellijn zijn onder meer:
Goed gekarakteriseerd
De HK-2-cellijn is uitgebreid gekarakteriseerd wat betreft morfologie, grootte en genoom. Er is veel onderzoek gedaan naar deze normale niercellen.
Onsterfelijk
HK-2 is een continue cellijn met een verlengde levensduur, waardoor deze via meerdere passages kan worden vermeerderd. Deze eigenschap zorgt voor een continue aanvoer van cellen voor laboratoriumexperimenten.
Kenmerken van het proximale tubulaire epitheel
HK-2-cellen vertonen een goed gedifferentieerd fenotype dat kenmerkend is voor proximale tubuluscellen (PTC's) in de menselijke nier. Deze unieke eigenschap maakt HK-2-cellen tot een waardevol in-vitromodel voor het bestuderen van de nierfysiologie, celprocessen en reacties op verschillende prikkels.
Beperkingen
Hieronder volgen enkele beperkingen van de HK-2-cellijn:
In-vitro-model
HK-2 dient als een in-vitro-model van normale niercellen en vertoont met name kenmerken van proximale tubulusepitheelcellen. Het is echter mogelijk dat het de complexiteit van het menselijke nierweefsel en de micro-omgeving die in vivo wordt aangetroffen, niet volledig kan nabootsen.
Toepassingen van de HK-2-cellijn in onderzoek
De HK-2-cellijn kent talrijke toepassingen in toxicologisch onderzoek. Hier bespreken we enkele specifieke en belangrijke onderzoeksdoeleinden van deze menselijke proximale tubulaire cellijn.
- Nierfysiologie: HK-2-cellen worden vaak gebruikt om de normale nierfysiologie en -functies te bestuderen. Onderzoekers gebruiken deze proximale tubulaire epitheelcellen om ionkanalen, transportprocessen en andere cellulaire mechanismen te onderzoeken die de homeostase van de nieren reguleren. Zo hebben onderzoekers de rol bestudeerd van Transient Receptor Potential Channel 6 (TRPC6)-kanalen bij door (+)-Conocarpan (CNCP), een neolignan, geïnduceerde celdood in nierreepitheelcellen, HK-2 [2].
- Nierziekten: De menselijke niercel-2-cellijn wordt gebruikt om verschillende nierziekten te onderzoeken, zoals acuut nierfalen en diabetische nefropathie, en de onderliggende cellulaire en moleculaire mechanismen daarvan. Uit onderzoek is bijvoorbeeld gebleken dat de methyleringsniveaus van het klotho-eiwit verband houden met nierbeschadiging. Het verminderen van de methylatie van de promotor van het Klotho-gen kan de expressie ervan versterken en de nierbeschadiging verlichten die wordt veroorzaakt in diabetische db/db-muismodellen en met hoge glucosespiegels behandelde HK-2-cellen [3].
- Toxicologische studies: HK-2-cellen zijn een uitstekend onderzoeksinstrument voor het evalueren van de potentiële effecten van diverse geneesmiddelen, chemicaliën en milieuverontreinigende stoffen. De studies kunnen onderzoekers helpen bij het evalueren van de veiligheid van geneesmiddelen en de bijwerkingen op niercellen. Zo evalueerde een in 2022 gepubliceerde studie de potentiële effecten van polysacchariden en een waterig extract van het natuurlijke kruid Polygonatumkingianum (PK) op door uranium geïnduceerde nefrotoxiciteit in HK-2-cellen. Ze ontdekten dat PK beschermende effecten heeft en uraniumvergiftiging in niercellen voorkomt [4].
5. HK-2-cellen: Wetenschappelijke publicaties
Hieronder volgen enkele interessante onderzoekspublicaties over HK-2-nierbekerheercellen.
Deze studie in Diabetes, Metabolic Syndrome, and Obesity (2022) stelde dat circulair RNA HIPK3 de remming van de HK-2-celproliferatie als gevolg van hoge glucosetoxiciteit kan verminderen. Bovendien kan het celdood remmen door de miR-326/miR-487a-3p/SIRT1-cascade te reguleren.
Deze onderzoekspublicatie in Nanomedicine (2020) beoordeelde verschillende toxiciteitsmechanismen van gouden nanodeeltjes (AuNPs) in 786-0-kankercellen en HK-2-epitheelcellen van de proximale tubulus.
Dit artikel is gepubliceerd in Renal Failure (2022). De bevindingen stellen dat microRNA-320c de door hoge glucosespiegels geïnduceerde toxiciteit in niercellen (HK-2) kan verminderen door zich te richten op PTEN en de PI3K/AKT-signaalroute te remmen.
Deze studie in Tissue Engineering Part A (2022) stelde dat exosomen afkomstig van mesenchymale stamcellen de epitheliale-mesenchymale overgang van HK-2-niercellen voorkomen.
In het artikel in The Journal of Pharmacy and Pharmacology (2019) wordt gesteld dat lncRNA TapSAKI de ontstekingsreactie en celdood in HK-2-cellen versterkt door de microRNA-22/PTEN/TLR4/NF-κB-signaalroute te reguleren.
Bronnen voor de HK-2-cellijn: protocollen, video's en meer
HK-2 is een bekende cellijn. Hier zijn enkele bronnen die het protocol voor HK-2-celkweek beschrijven.
- HK-2-celkweek: Deze website bevat uitgebreide informatie over HK-2-celkweek. Zo biedt de site onder andere een recept voor HK-2-celmedium, een protocol voor het passeren van cellen en een protocol voor het hanteren en onderhouden van proliferatieve en cryogepreserveerde culturen.
- Celpassage: Deze video helpt u bij het leren van een algemeen protocol voor het splitsen of passeren van hechtende cellijnen.
Referenties
- Handl, J., et al., Het effect van herhaaldelijk passeren op de gevoeligheid van menselijke proximale tubulaire HK-2-cellen voor toxische verbindingen. Physiological Research, 2020. 69(4): p. 731.
- Yang, G., et al., Activering van TRPC6-kanalen draagt bij aan door (+)-conocarpan geïnduceerde apoptotische celdood in HK-2-cellen. Food and Chemical Toxicology, 2019. 129: p. 281-290.
- Yang, X.H., et al., EGCG vermindert nierschade door het omkeren van klotho-hypermethylatie in diabetische db/db-muizen en HK-2-cellen. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2020. 2020.
- Li, W., et al., Beschermende effecten van Polygonatum kingianum-polysacchariden en waterig extract op door uranium geïnduceerde toxiciteit in menselijke niercellen (HK-2). International Journal of Biological Macromolecules, 2022. 202: p. 68-79.