腎臟是人體的重要器官；它充當過濾器，從血液中排出廢物并產生尿液。它調節體內的血壓和電解質。腎臟中有20多種上皮細胞。腎臟中特化的免疫細胞、內皮細胞和間質細胞在腎臟功能中起著關鍵作用。腎元是哺乳動物腎臟的過濾單元，由腎小球組成。

了解腎臟細胞：腎臟健康和研究背后的動力

腎細胞的類型：腎臟由數百萬個腎元組成，其中包含多種類型的細胞。

腎小球細胞：

• 足細胞：足細胞是腎臟的特殊腎小球上皮細胞，在阻止血漿蛋白進入尿液過濾中起著至關重要的作用。
• 腎小球內皮細胞：這些特殊的細胞系構成腎臟的腎小球毛細血管。
• 系膜細胞：系膜細胞排列并支持腎小球毛細血管。

管狀上皮細胞：

• 近端小管細胞：近端小管細胞占腎臟的60%，它位于近端小管內壁。它是腎臟營養物質重吸收的關鍵。
• 亨利氏環細胞：這些細胞對于腎臟中鈉的保留至關重要。
• 遠端小管細胞：遠端小管細胞是高立方形上皮細胞，參與控制腎臟中的大顆粒。
• 集合管細胞：集合管將尿液從腎元輸送到膀胱和輸尿管。集合管細胞參與酸堿平衡。

人腎上皮細胞系：

• HK-2（人腎-2）： HK2細胞是從普通人類男性腎臟推斷出的上皮細胞。HK2細胞通過人乳頭瘤病毒 16（HPV-16）轉導而永生化。HK2細胞常用于腎臟毒理學研究。
• HEK293（人胚胎腎293）：HEK293細胞系顯示上皮形態，分離自人胚胎腎臟。HEK293細胞系用于 3D 細胞培養、毒理學和轉染研究。
• Caki-1：Caki-1細胞系呈現上皮形態，來源于患有透明細胞癌的男性腎臟組織。Caki-1細胞系常用于腎癌研究、毒理學和3D細胞培養。
• RPTEC/TERT1（腎近端小管上皮細胞）：RPTEC/TERT1細胞來源于正常男性人類腎近端小管，hTERT 永生化上皮細胞。這些細胞用于3D類器官（小管）培養、腎臟生理學和毒理學。
• ACHN：ACHN細胞來源于男性腎腺癌患者的轉移組織。ACHN細胞用于腎腺癌研究和3D細胞培養。
• A-498：A-498細胞是源自女性腎細胞癌患者腎臟組織的上皮細胞。A-498細胞用于轉染研究。
• 786-O：786-O細胞來源于一名患有透明細胞腺癌的男性患者的腎臟。786-O細胞用于研究腎癌。
• HKC-8：HKC-8細胞源自人類腎皮質細胞，并通過SV40 T抗原永生化。HKC-8細胞用于腎毒性研究。
• HRCE（人類腎皮質上皮細胞）： HRCE細胞源自人類腎皮質。HRCE 細胞用于腎毒性、腎生理學和腎感染研究。

原代腎上皮細胞：

原代腎上皮細胞是從在無菌條件下從尸體或手術廢物中采集的新鮮人腎活檢樣本中分離出來的。腎臟組織首先通過機械穿刺，然后通過酶處理（膠原酶、透明質酸酶、胰蛋白酶等）進行處理。原代腎細胞與體內條件非常相似，因此在腎臟疾病建模、腎毒性、高通量藥物篩選、腎臟生理學和毒理學研究中非常有用。

人類誘導多能干細胞 (iPSC) 衍生的腎細胞：人類iPSC通過使用小分子GSK3抑制劑 (CHIR99021)、TTNPB、FGF9、EGF等分化為腎細胞。iPSC衍生的腎細胞對于腎臟疾病建模至關重要，例如多囊腎綜合征、糖尿病腎病等；再生醫學、個性化醫療和毒理學研究。

腎上皮細胞的特征：腎細胞通過形態學評估、分子表征、功能分析等獨特策略來表征。

形態學評估：腎上皮細胞呈頂端-基底極性，立方形，細胞核清晰，可通過相差顯微鏡進行評估。腎上皮細胞的超微結構，如微絨毛、緊密連接、細胞內細胞器可通過透射電子顯微鏡 (TEM) 進行評估。

分子特征：腎上皮細胞的基因表達研究通過RT-PCR或RNA測序進行評估。腎上皮細胞表達特定標記物，例如E-鈣粘蛋白、水通道蛋白、N+/K+ATPase、細胞角蛋白（如K7、K8、K18和K19）。

蛋白質表達表征：通過針對基底外側層的 Na?/K?-ATPase 或頂端層的 AQP2 等的免疫細胞化學來評估腎臟特異性蛋白質的定位。通常通過流式細胞術評估 E-Cadherin、EpCAM、水通道蛋白-1、整合素 β1 和一些細胞內細胞角蛋白標志物。

功能特性：

鈉鉀ATPase作用：Na?/K?-ATPase作用通過比色或放射性測定來測量。

跨上皮電阻（TEER）： 通過電極評估上皮單層的完整性和通透性，以評估跨細胞層的電阻。

離子通量測定：利用離子敏感染料測量Na?、K?或Cl?等粒子穿過上皮細胞層的運動。

水通道蛋白表達：水通道蛋白的表達和功能對于腎臟的水重吸收非常重要，可通過基于熒光的滲透膨脹測定法進行測量。
葡萄糖重吸收： 腎臟上皮細胞對葡萄糖的吸收可通過放射性或熒光命名的葡萄糖類似物（例如 2-脫氧葡萄糖）進行測量。

蛋白質重吸收：通過熒光標記的白蛋白攝取試驗測量腎上皮細胞的蛋白質重吸收能力。

腎上皮細胞的應用：腎上皮細胞對于腎臟生理學、藥物代謝和疾病模型研究至關重要。

藥物療效和毒性研究：利用腎上皮細胞評估藥物的腎毒性、療效和安全性。

疾病建模：   iPSC衍生的腎細胞用于研究腎臟疾病，如慢性腎病 (CKD)、多囊腎病 (PKD)、急性腎損傷 (AKI) 等。

再生醫學和組織工程：腎臟細胞用于替代CKD、AKI等疾病中受損的腎臟組織。3D腎臟類器官用于研究腎臟疾病和胚胎發育。人工腎臟移植用于替代患者受損的腎臟。

藥物代謝：腎臟上皮細胞用于研究藥物代謝，特別是腎臟轉運蛋白和酶，這對藥代動力學具有重要意義。

生物標志物發現：利用腎上皮細胞研究尿液中發現的生物標志物。

結論：

腎上皮細胞對于研究腎病、藥物發現和開發至關重要。中科干細胞提供高品質、100%可行且功能齊全的腎上皮細胞。這些細胞適用于高通量藥物篩選和3D腎類器官培養。

常見問題：

中科干細胞如何支持腎臟研究？

答：中科干細胞提供高質量、100%純凈且功能齊全的腎上皮細胞，可用于高通量藥物篩選和 3D 腎臟類器官培養。

什么是腎元？

答：腎元是腎臟的功能單位。

什么是藥物引起的腎毒性？

答：很少有藥物會對腎臟造成傷害，稱為腎毒性。在藥物發現和開發過程中，使用體外腎臟模型來評估腎毒性。

什么是足細胞？

答：足細胞是腎臟的特殊腎小球上皮細胞，在阻止血漿蛋白進入尿液超濾中起重要作用。

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