HK-2 细胞 - 在肾脏研究中使用 HK-2 细胞探查肾功能和病理变化
HK-2是一种永生化的人类肾脏上皮细胞系，常用于毒理学研究。研究人员评估环境毒素对这些肾细胞的影响。此外，他们还利用 HK-2 细胞研究肾脏疾病及其潜在机制。
本文将介绍有关 HK-2 细胞的基本信息，包括其一般特征、细胞培养条件、研究应用等。您将了解到以下内容：
1.HK-2 细胞：起源和一般特征
为了正确处理、维护和使用细胞系，必须了解细胞系的起源和一般特征。本节将介绍以下内容：什么是人类肾脏 2 中的 HK-2 细胞？HK2 的作用是什么？什么是 HK2 细胞？HK-2 细胞系的来源是什么？ HK-2 细胞的大小和形态如何？
- 人肾2（HK-2）细胞是一种近端肾小管细胞，来源于欧洲成年人的正常肾脏组织。HK-2 细胞系是通过用包含人类乳头瘤病毒 16 的 E6/E7 基因的重组逆转录病毒转染肾细胞而建立的。这项实验使 HK-2 肾上皮细胞系永生化，并建立了持续生长的 HK-2 肾上皮细胞系。
- HK-2 细胞呈现上皮形态。
- HK-2 细胞的直径在 17.4-18.6 微米之间。平均直径为 18.2 微米[1]。
2.HK-2 细胞系：培养信息
在使用人肾 2 细胞系之前，有关其培养的信息对您大有帮助。本节将介绍 HK-2 细胞培养的必要信息。您将了解HK-2 细胞是否具有粘附性？HK-2 细胞的倍增时间是多少？培养 HK-2 细胞使用什么培养基？
培养 HK-2 细胞的要点
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群体倍增时间： |
HK-2 细胞的倍增时间介于 47.3 小时和 61.7 小时之间。 |
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粘附或悬浮： |
HK-2 肾上皮细胞系是粘附的。 |
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亚培养比率： |
HK-2 细胞的亚培养比例为 1:2 至 1:4。用 1 x PBS 冲洗粘附的 HK-2 细胞，加入 Accutase 溶液后在环境温度下培养 8-10 分钟。向解离的细胞中加入培养基并离心。小心重悬收集的细胞并倒入新的培养瓶中进行培养。 |
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生长培养基： |
角质细胞系培养基含有 10%胎牛血清、0.05 mg/ml 牛垂体提取物（BPE）和 5 ng/ml 表皮生长因子（EGF），是理想的 HK-2 细胞培养基。培养基应每周 2 至 3 天更换一次。 |
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生长条件： |
人肾 2 细胞系培养物保存在 37°C 湿度、5% CO2 供给的恒温培养箱中。 |
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储存： |
冷冻细胞保存在液氮气相中或温度低于 -150°C 的超低温冷冻箱中。 |
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冷冻过程和培养基： |
CM-1 或 CM-ACF 冷冻培养基是 HK-2 细胞冷冻的理想选择。简言之，采用缓慢冷冻法，每分钟温度仅下降 1 摄氏度，保护细胞免受任何冲击。 |
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解冻过程： |
在 37 摄氏度的水浴中解冻冷冻细胞。将这些细胞加入新鲜的培养基并重新悬浮。然后，将细胞分配到装有生长培养基的新烧瓶中。24 小时后更换培养基，以去除冷冻培养基成分。 |
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生物安全等级： |
HK-2 细胞培养物在生物安全 1 级实验室中保存。 |
3.HK-2 细胞的优势和局限性
HK-2 是一种广泛使用的人类近端小管上皮细胞系。与其他细胞系一样，它也有一些优点和局限性。本节将讨论人肾 2 细胞系的一些主要优点和缺点。
优点
HK-2 细胞系的主要优点包括
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特征明确 |
HK-2 细胞系在形态、大小和基因组方面具有广泛的特征。对这些正常肾脏细胞进行了大量研究。 |
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永生化 |
HK-2 是一种连续的细胞系，具有较长的寿命，可通过多次传代进行繁殖。这一特点确保了实验室实验中细胞的持续供应。 |
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近端肾小管上皮特征 |
HK-2 细胞具有人类肾脏中近曲小管细胞（PTC）的良好分化表型。这种独特的特征使 HK-2 细胞成为研究肾脏生理、细胞过程和对各种刺激反应的宝贵体外模型。 |
局限性
以下是 HK-2 细胞系的一些局限性：
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体外模型 |
HK-2 是正常肾脏细胞的体外模型，尤其表现出近曲小管上皮细胞的特征。然而，它可能无法完全复制人体肾脏组织的复杂性和体内的微环境。 |
4.HK-2 细胞系在研究中的应用
HK-2 细胞系在毒理学研究中有许多应用。在此，我们讨论了这一人类近端肾小管细胞系的一些具体而重要的研究用途。
- 肾脏生理学： HK-2 细胞常用于研究正常的肾脏生理学和功能。研究人员利用这些近端肾小管上皮细胞来研究离子通道、运输过程和其他调节肾脏平衡的细胞机制。例如，研究人员研究了瞬时受体电位通道 6（TRPC6）通道在新木质素(+)-Conocarpan (CNCP) 诱导肾上皮细胞 HK-2 细胞死亡中的作用 [2]。
- 肾脏疾病： 人肾 2 细胞系被用于研究不同的肾脏疾病，即急性肾损伤和糖尿病肾病，以及其潜在的细胞和分子机制。例如，研究发现 klotho 蛋白甲基化水平与肾损伤有关。降低 Klotho 基因启动子的甲基化水平可增强其表达，减轻糖尿病 db/db 小鼠模型和高糖处理 HK-2 细胞诱发的肾损伤[3]。
- 毒理学研究： HK-2 细胞是评估各种药物、化学品和环境污染物潜在影响的重要研究工具。这些研究可帮助研究人员评估药物对肾细胞的安全性和副作用。例如，2022 年发表的一项研究评估了一种天然草本植物Polygonatumkingianum（PK）多糖和水提取物对 HK-2 细胞中铀诱导的肾毒性的潜在影响。他们发现，PK 对肾细胞具有保护作用，可防止铀中毒[4]。
5.HK-2 细胞研究出版物
以下是一些关于 HK-2 肾上皮细胞的有趣研究论文。
循环 HIPK3 通过调控 miR-326/miR-487a-3p/SIRT1 减轻高糖对人肾小管上皮 HK-2 细胞的毒性
这项发表在《糖尿病、代谢综合征和肥胖》（Diabetes, Metabolic Syndrome, and Obesity, 2022）上的研究提出，环状 RNA HIPK3 可减轻高糖毒性对 HK-2 细胞增殖的抑制。此外，它还能通过调节 miR-326/miR-487a-3p/SIRT1 级联抑制细胞死亡。
金纳米颗粒对 HK-2 肾近曲小管细胞和 786-0 癌细胞的不同毒性机制
这项发表在《纳米医学》（2020）上的研究评估了金纳米粒子（AuNPs）在 786-0 癌细胞和 HK-2 肾近曲小管上皮细胞中的不同毒性机制。
抑制miRNA-320c可减轻高葡萄糖诱导的HK-2细胞毒性
这篇文章发表在《Renal Failure》（2022年）上。研究结果表明，microRNA-320c可通过靶向PTEN和抑制PI3K/AKT信号传导，减轻高糖诱导的肾细胞（HK-2）毒性。
间充质干细胞衍生的外泌体可减轻HK-2细胞的上皮-间充质转化
组织工程 A 部分（2022 年）》上的这项研究提出，间充质干细胞衍生的外泌体可阻止 HK-2 肾细胞的上皮-间质转化。
LncRNA TapSAKI促进HK-2细胞炎症损伤和尿液衍生败血症诱导的肾损伤
Journal of Pharmacy and Pharmacology (2019)一文指出，lncRNA TapSAKI通过调节microRNA-22/PTEN/TLR4/NF-κB信号通路，增强HK-2炎症反应和细胞死亡。
6.HK-2 细胞系的资源：协议、视频及更多
HK-2 是一种著名的细胞系。 以下是介绍 HK-2 细胞培养方案的一些资源。
- HK-2 细胞培养：该网站提供丰富的 HK-2 细胞培养信息。例如，它提供 HK-2 细胞培养基配方、传代方案以及处理和维护增殖培养物和低温保存培养物的方案。
- 细胞传代：本视频将帮助您学习粘附细胞系的一般分裂或传代方案。
参考资料
- Handl, J., et al.,The effect of repeated passaging on the susceptibility of human proximal tubular HK-2 cells to toxic compounds.生理学研究，2020 年。69(4): p. 731.
- Yang, G., et al.，TRPC6通道的激活有助于(+)-conocarpan诱导的HK-2细胞凋亡。食品与化学毒理学》，2019 年。129: p. 281-290.
- Yang, X.H., et al.，EGCG通过逆转糖尿病db/db小鼠和HK-2细胞中klotho高甲基化减轻肾损伤。氧化医学与细胞长寿》，2020年。 2020.
- Li, W., et al.，何首乌多糖和水提取物对铀诱导的人肾脏（HK-2）细胞毒性的保护作用。国际生物大分子学报》，2022 年。202: p. 68-79.