腎臟是人體的重要器官；它充當過(guò)濾器，從血液中排出廢物并產(chǎn)生尿液。它調節體內的血壓和電解質(zhì)。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(zhì)細胞在腎臟功能中起著(zhù)關(guān)鍵作用。腎元是哺乳動(dòng)物腎臟的過(guò)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(dòng)力

腎細胞的類(lèi)型：腎臟由數百萬(wàn)個(gè)腎元組成，其中包含多種類(lèi)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(jìn)入尿液過(guò)濾中起著(zhù)至關(guān)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(yíng)養物質(zhì)重吸收的關(guān)鍵。
• 亨利氏環(huán)細胞：這些細胞對于腎臟中鈉的保留至關(guān)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(lèi)男性腎臟推斷出的上皮細胞。HK2細胞通過(guò)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(xué)研究。
• HEK293（人胚胎腎293）：HEK293細胞系顯示上皮形態(tài)，分離自人胚胎腎臟。HEK293細胞系用于 3D 細胞培養、毒理學(xué)和轉染研究。
• Caki-1：Caki-1細胞系呈現上皮形態(tài)，來(lái)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(xué)和3D細胞培養。
• RPTEC/TERT1（腎近端小管上皮細胞）：RPTEC/TERT1細胞來(lái)源于正常男性人類(lèi)腎近端小管，hTERT 永生化上皮細胞。這些細胞用于3D類(lèi)器官（小管）培養、腎臟生理學(xué)和毒理學(xué)。
• ACHN：ACHN細胞來(lái)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(lái)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(lèi)腎皮質(zhì)細胞，并通過(guò)SV40 T抗原永生化。HKC-8細胞用于腎毒性研究。
• HRCE（人類(lèi)腎皮質(zhì)上皮細胞）： HRCE細胞源自人類(lèi)腎皮質(zhì)。HRCE 細胞用于腎毒性、腎生理學(xué)和腎感染研究。

原代腎上皮細胞：

原代腎上皮細胞是從在無(wú)菌條件下從尸體或手術(shù)廢物中采集的新鮮人腎活檢樣本中分離出來(lái)的。腎臟組織首先通過(guò)機械穿刺，然后通過(guò)酶處理（膠原酶、透明質(zhì)酸酶、胰蛋白酶等）進(jìn)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(xué)和毒理學(xué)研究中非常有用。

人類(lèi)誘導多能干細胞 (iPSC) 衍生的腎細胞：人類(lèi)iPSC通過(guò)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(guān)重要，例如多囊腎綜合征、糖尿病腎病等；再生醫學(xué)、個(gè)性化醫療和毒理學(xué)研究。

腎上皮細胞的特征：腎細胞通過(guò)形態(tài)學(xué)評估、分子表征、功能分析等獨特策略來(lái)表征。

形態(tài)學(xué)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(guò)相差顯微鏡進(jìn)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(guò)透射電子顯微鏡 (TEM) 進(jìn)行評估。

分子特征：腎上皮細胞的基因表達研究通過(guò)RT-PCR或RNA測序進(jìn)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(zhì)表達表征：通過(guò)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(xué)來(lái)評估腎臟特異性蛋白質(zhì)的定位。通常通過(guò)流式細胞術(shù)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(guò)比色或放射性測定來(lái)測量。

跨上皮電阻（TEER）： 通過(guò)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(guò)上皮細胞層的運動(dòng)。

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(guò)基于熒光的滲透膨脹測定法進(jìn)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(guò)放射性或熒光命名的葡萄糖類(lèi)似物（例如 2-脫氧葡萄糖）進(jìn)行測量。

蛋白質(zhì)重吸收：通過(guò)熒光標記的白蛋白攝取試驗測量腎上皮細胞的蛋白質(zhì)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(xué)、藥物代謝和疾病模型研究至關(guān)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(xué)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(lèi)器官用于研究腎臟疾病和胚胎發(fā)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(dòng)力學(xué)具有重要意義。

生物標志物發(fā)現：利用腎上皮細胞研究尿液中發(fā)現的生物標志物。

結論：

腎上皮細胞對于研究腎病、藥物發(fā)現和開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。中科干細胞提供高品質(zhì)、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(lèi)器官培養。

常見(jiàn)問(wèn)題：

中科干細胞如何支持腎臟研究？

答：中科干細胞提供高質(zhì)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(lèi)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(huì )對腎臟造成傷害，稱(chēng)為腎毒性。在藥物發(fā)現和開(kāi)發(fā)過(guò)程中，使用體外腎臟模型來(lái)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(jìn)入尿液超濾中起重要作用。

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