Tế bào HK-2 - Nghiên cứu chức năng và bệnh lý thận bằng tế bào HK-2 trong nghiên cứu thận
HK-2 là dòng tế bào biểu mô thận người bất tử, thường được sử dụng trong nghiên cứu độc học. Các nhà nghiên cứu đánh giá tác động của các chất độc môi trường lên các tế bào thận này. Ngoài ra, họ còn sử dụng tế bào HK-2 để nghiên cứu các bệnh thận và cơ chế cơ bản của chúng.
Bài viết này sẽ giải thích hầu hết các thông tin cơ bản về tế bào HK-2, bao gồm đặc điểm chung, điều kiện nuôi cấy tế bào, ứng dụng nghiên cứu và nhiều thông tin khác. Bạn sẽ học được những nội dung sau:
- Tế bào HK-2: Nguồn gốc và đặc điểm chung
- Dòng tế bào HK-2: Thông tin nuôi cấy
- Ưu điểm & Hạn chế của tế bào HK-2
- Ứng dụng của dòng tế bào HK-2 trong nghiên cứu
- Tế bào HK-2: Các công bố nghiên cứu
- Tài nguyên cho dòng tế bào HK-2: Quy trình, video và nhiều hơn nữa
1. Tế bào HK-2: Nguồn gốc và đặc điểm chung
Nguồn gốc và đặc điểm chung của một dòng tế bào là điều cần thiết để biết để xử lý, bảo quản và sử dụng dòng tế bào một cách đúng đắn. Phần này của bài viết sẽ đề cập đến các nội dung sau: Tế bào HK-2 trong thận người 2 là gì? Vai trò của HK2 là gì? Tế bào HK2 là gì? Nguồn gốc của dòng tế bào HK-2 là gì? Kích thước và hình thái của tế bào HK-2 là gì?
- Tế bào thận người 2 (HK-2) là một loại tế bào ống thận gần, được phân lập từ mô thận bình thường của một người trưởng thành châu Âu. Dòng tế bào HK-2 được thiết lập bằng cách chuyển gen vào tế bào thận bằng một retrovirus tái tổ hợp chứa các gen E6/E7 của virus papilloma người 16 (HPV-16). Thí nghiệm này đã gây ra sự bất tử hóa và thiết lập một dòng tế bào biểu mô thận HK-2 phát triển liên tục.
- Tế bào HK-2 có hình thái biểu mô.
- Kích thước tế bào HK-2 dao động từ 17,4 - 18,6 µm về đường kính. Đường kính trung bình là 18,2 µm [1].
2. Dòng tế bào HK-2: Thông tin về nuôi cấy
Thông tin về việc nuôi cấy dòng tế bào thận người HK-2 có thể giúp bạn rất nhiều trước khi bắt đầu làm việc với nó. Các thông tin quan trọng về nuôi cấy tế bào HK-2 được đề cập trong phần này của bài viết. Bạn sẽ biết: Tế bào HK-2 có bám dính không? Thời gian nhân đôi của tế bào HK-2 là bao lâu? Loại môi trường nào được sử dụng để nuôi cấy tế bào HK-2?
Điểm chính khi nuôi cấy tế bào HK-2
|
Thời gian nhân đôi: |
Thời gian nhân đôi của tế bào HK-2 dao động từ 47,3 giờ đến 61,7 giờ. |
|
Bám dính hay treo lơ lửng: |
Dòng tế bào biểu mô thận HK-2 là tế bào bám dính. |
|
Tỷ lệ phân chia: |
Tế bào HK-2 được phân chia với tỷ lệ từ 1:2 đến 1:4. Tế bào HK-2 bám dính được rửa bằng 1 x PBS và ủ ở nhiệt độ phòng trong 8 đến 10 phút sau khi thêm dung dịch Accutase. Dung dịch nuôi cấy được thêm vào các tế bào đã tách rời và ly tâm. Các tế bào thu được được tái phân tán cẩn thận và đổ vào các bình mới để nuôi cấy. |
|
Dung dịch nuôi cấy: |
Dung dịch nuôi cấy dòng tế bào keratinocyte chứa 10% huyết thanh bò non, 0,05 mg/ml chiết xuất tuyến yên bò (BPE) và 5 ng/ml yếu tố tăng trưởng biểu bì (EGF) là dung dịch nuôi cấy lý tưởng cho tế bào HK-2. Dung dịch nuôi cấy nên được thay thế mỗi 2 đến 3 ngày một lần. |
|
Điều kiện nuôi cấy: |
Văn hóa dòng tế bào thận người 2 được duy trì trong tủ ấm có độ ẩm cao với nồng độ CO2 5% ở 37°C. |
|
Bảo quản: |
Tế bào đông lạnh được bảo quản trong pha hơi của nitơ lỏng hoặc ở nhiệt độ dưới -150°C trong tủ đông siêu lạnh. |
|
Quy trình đông lạnh và môi trường: |
Dung dịch đông lạnh CM-1 hoặc CM-ACF là lựa chọn lý tưởng cho việc đông lạnh tế bào HK-2. Phương pháp đông lạnh chậm được áp dụng, cho phép nhiệt độ giảm 1°C mỗi phút và bảo vệ tế bào khỏi bất kỳ tác động đột ngột nào. |
|
Quá trình rã đông: |
Tế bào đông lạnh được rã đông trong bể nước có nhiệt độ 37°C. Các tế bào này được thêm vào môi trường nuôi cấy tươi và tái phân tán. Sau đó, tế bào được phân phối vào bình mới chứa môi trường tăng trưởng. Sau 24 giờ, môi trường được thay thế để loại bỏ các thành phần của môi trường đông lạnh. |
|
Mức độ an toàn sinh học: |
Văn hóa tế bào HK-2 được duy trì trong phòng thí nghiệm cấp độ an toàn sinh học 1. |
3. Ưu điểm & Hạn chế của dòng tế bào HK-2
HK-2 là dòng tế bào biểu mô ống thận gần của người được sử dụng rộng rãi. Giống như các dòng tế bào khác, nó cũng có một số ưu điểm và hạn chế. Phần này sẽ thảo luận về một số ưu điểm và nhược điểm chính của dòng tế bào thận người 2.
Ưu điểm
Các ưu điểm chính của dòng tế bào HK-2 bao gồm:
|
Được đặc trưng rõ ràng |
Dòng tế bào HK-2 đã được nghiên cứu kỹ lưỡng về hình thái, kích thước và bộ gen. Nhiều nghiên cứu khoa học đã được thực hiện trên các tế bào thận bình thường này. |
|
Bất tử |
HK-2 là dòng tế bào liên tục với tuổi thọ kéo dài, cho phép nhân giống qua nhiều thế hệ. Tính năng này đảm bảo nguồn cung cấp tế bào liên tục cho các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm. |
|
Đặc điểm biểu mô ống thận gần |
Tế bào HK-2 thể hiện biểu hiện phân hóa rõ rệt đặc trưng của tế bào ống thận gần (PTC) có trong thận người. Đặc điểm độc đáo này khiến tế bào HK-2 trở thành mô hình in vitro quý giá để nghiên cứu sinh lý thận, quá trình tế bào và phản ứng với các kích thích khác nhau. |
Hạn chế
Dưới đây là một số hạn chế của dòng tế bào HK-2:
|
Mô hình in vitro |
HK-2 đóng vai trò như một mô hình in vitro của các tế bào thận bình thường, đặc biệt thể hiện các đặc điểm của tế bào biểu mô ống thận gần. Tuy nhiên, nó có thể không hoàn toàn tái tạo được độ phức tạp của mô thận người và môi trường vi mô trong cơ thể sống. |
4. Ứng dụng của dòng tế bào HK-2 trong nghiên cứu
Dòng tế bào HK-2 có nhiều ứng dụng trong nghiên cứu độc học. Ở đây, chúng tôi đã thảo luận về một số ứng dụng cụ thể và quan trọng của dòng tế bào ống thận gần người này.
- Sinh lý thận: Tế bàoHK-2 thường được sử dụng để nghiên cứu sinh lý và chức năng thận bình thường. Các nhà nghiên cứu sử dụng các tế bào biểu mô ống thận gần này để nghiên cứu các kênh ion, quá trình vận chuyển và các cơ chế tế bào khác điều chỉnh sự cân bằng nội môi của thận. Ví dụ, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu vai trò của các kênh Transient Receptor Potential Channel 6 (TRPC6) trong việc gây chết tế bào do (+)-Conocarpan (CNCP), một neolignan, gây ra ở các tế bào biểu mô thận HK-2 [2].
- Bệnh thận: Dòng tế bào thận người 2 được sử dụng để nghiên cứu các bệnh thận khác nhau, chẳng hạn như tổn thương thận cấp tính và bệnh thận do tiểu đường, cùng với các cơ chế tế bào và phân tử cơ bản của chúng. Ví dụ, nghiên cứu đã phát hiện ra rằng mức độ metyl hóa của protein klotho liên quan đến tổn thương thận. Giảm metyl hóa của vùng promoter gen Klotho có thể tăng cường biểu hiện của nó và làm giảm tổn thương thận do mô hình chuột db/db tiểu đường và tế bào HK-2 được xử lý bằng glucose cao gây ra [3].
- Nghiên cứu độc học: Tế bàoHK-2 là công cụ nghiên cứu tuyệt vời để đánh giá tác động tiềm ẩn của các loại thuốc, hóa chất và chất ô nhiễm môi trường. Các nghiên cứu này có thể giúp các nhà nghiên cứu đánh giá tính an toàn của thuốc và tác dụng phụ đối với tế bào thận. Ví dụ, một nghiên cứu được công bố vào năm 2022 đã đánh giá tác động tiềm ẩn của polysaccharides và chiết xuất nước từ câyPolygonatum kingianum (PK ) đối với độc tính thận do uranium gây ra trên tế bào HK-2. Họ phát hiện ra rằng PK có tác dụng bảo vệ và ngăn ngừa ngộ độc uranium trong tế bào thận [4].
5. Tế bào HK-2: Các công bố nghiên cứu
Dưới đây là một số công bố nghiên cứu thú vị sử dụng tế bào biểu mô thận HK-2.
Nghiên cứu này trên tạp chí Diabetes, Metabolic Syndrome, and Obesity (2022) đề xuất rằng RNA vòng HIPK3 có thể làm giảm ức chế sự phát triển của tế bào HK-2 do độc tính của glucose cao gây ra. Ngoài ra, nó có thể ức chế sự chết tế bào bằng cách điều chỉnh chuỗi phản ứng miR-326/miR-487a-3p/SIRT1.
Bài báo nghiên cứu này trên tạp chí Nanomedicine (2020) đã đánh giá các cơ chế độc tính khác nhau của các hạt nano vàng (AuNPs) trong các tế bào ung thư 786-0 và các tế bào biểu mô ống thận gần HK-2.
Độc tính do glucose cao gây ra trong tế bào HK-2 có thể được giảm bớt bằng cách ức chế miRNA-320c
Bài báo này được công bố trên tạp chí Renal Failure (2022). Kết quả cho thấy microRNA-320c có thể giảm độc tính do glucose cao gây ra trong tế bào thận (HK-2) bằng cách nhắm mục tiêu vào PTEN và ức chế con đường tín hiệu PI3K/AKT.
Nghiên cứu trong Tạp chí Tissue Engineering Part A (2022) đề xuất rằng các exosome được sản xuất từ tế bào gốc trung mô ngăn chặn quá trình chuyển đổi biểu mô-mesenchymal của tế bào thận HK-2.
Bài báo trên Tạp chí Dược lý và Dược học (2019) cho biết lncRNA TapSAKI tăng cường phản ứng viêm và chết tế bào của HK-2 bằng cách điều chỉnh con đường tín hiệu microRNA-22/PTEN/TLR4/NF-κB.
6. Tài nguyên cho dòng tế bào HK-2: Quy trình, Video và Hơn thế nữa
HK-2 là một dòng tế bào nổi tiếng. Dưới đây là một số tài nguyên mô tả quy trình nuôi cấy tế bào HK-2.
- Nuôi cấy tế bào HK-2: Trang web này cung cấp nhiều thông tin về nuôi cấy tế bào HK-2. Ví dụ, nó cung cấp công thức môi trường nuôi cấy tế bào HK-2, quy trình truyền tế bào và quy trình xử lý và duy trì các văn hóa tăng sinh và đông lạnh.
- Chuyển giao tế bào: Video này sẽ giúp bạn học quy trình chia tách hoặc chuyển giao chung cho các dòng tế bào bám dính.
Tham khảo
- Handl, J., et al., Ảnh hưởng của việc truyền tế bào lặp đi lặp lại đối với độ nhạy cảm của tế bào ống thận gần HK-2 của người đối với các hợp chất độc hại. Nghiên cứu Sinh lý học, 2020. 69(4): tr. 731.
- Yang, G., et al., Sự kích hoạt các kênh TRPC6 góp phần vào cái chết tế bào do apoptosis do (+)-conocarpan gây ra trong các tế bào HK-2. Food and Chemical Toxicology, 2019. 129: tr. 281-290.
- Yang, X.H., et al., EGCG làm giảm tổn thương thận bằng cách đảo ngược quá trình hypermethylation của klotho ở chuột db/db tiểu đường và tế bào HK-2. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2020. 2020.
- Li, W., et al., Tác dụng bảo vệ của polysaccharides và chiết xuất nước từ Polygonatum kingianum đối với độc tính do uranium gây ra ở tế bào thận người (HK-2). Tạp chí Quốc tế về Các Macromolecule Sinh học, 2022. 202: tr. 68-79.