腎臟是人體的重要器官；它充當(dāng)過濾器，從血液中排出廢物并產(chǎn)生尿液。它調(diào)節(jié)體內(nèi)的血壓和電解質(zhì)。腎臟中有20多種上皮細(xì)胞。腎臟中特化的免疫細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞在腎臟功能中起著關(guān)鍵作用。腎元是哺乳動(dòng)物腎臟的過濾單元，由腎小球組成。

腎細(xì)胞的類型：腎臟由數(shù)百萬(wàn)個(gè)腎元組成，其中包含多種類型的細(xì)胞。

腎小球細(xì)胞：

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

管狀上皮細(xì)胞：

• 近端小管細(xì)胞：近端小管細(xì)胞占腎臟的60%，它位于近端小管內(nèi)壁。它是腎臟營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)重吸收的關(guān)鍵。
• 亨利氏環(huán)細(xì)胞：這些細(xì)胞對(duì)于腎臟中鈉的保留至關(guān)重要。
• 遠(yuǎn)端小管細(xì)胞：遠(yuǎn)端小管細(xì)胞是高立方形上皮細(xì)胞，參與控制腎臟中的大顆粒。
• 集合管細(xì)胞：集合管將尿液從腎元輸送到膀胱和輸尿管。集合管細(xì)胞參與酸堿平衡。

人腎上皮細(xì)胞系：

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

原代腎上皮細(xì)胞：

原代腎上皮細(xì)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的。腎臟組織首先通過機(jī)械穿刺，然后通過酶處理（膠原酶、透明質(zhì)酸酶、胰蛋白酶等）進(jìn)行處理。原代腎細(xì)胞與體內(nèi)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。

人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPSC) 衍生的腎細(xì)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(xì)胞。iPSC衍生的腎細(xì)胞對(duì)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(yī)學(xué)、個(gè)性化醫(yī)療和毒理學(xué)研究。

腎上皮細(xì)胞的特征：腎細(xì)胞通過形態(tài)學(xué)評(píng)估、分子表征、功能分析等獨(dú)特策略來表征。

形態(tài)學(xué)評(píng)估：腎上皮細(xì)胞呈頂端-基底極性，立方形，細(xì)胞核清晰，可通過相差顯微鏡進(jìn)行評(píng)估。腎上皮細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)，如微絨毛、緊密連接、細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器可通過透射電子顯微鏡 (TEM) 進(jìn)行評(píng)估。

分子特征：腎上皮細(xì)胞的基因表達(dá)研究通過RT-PCR或RNA測(cè)序進(jìn)行評(píng)估。腎上皮細(xì)胞表達(dá)特定標(biāo)記物，例如E-鈣粘蛋白、水通道蛋白、N+/K+ATPase、細(xì)胞角蛋白（如K7、K8、K18和K19）。

蛋白質(zhì)表達(dá)表征：通過針對(duì)基底外側(cè)層的 Na?/K?-ATPase 或頂端層的 AQP2 等的免疫細(xì)胞化學(xué)來評(píng)估腎臟特異性蛋白質(zhì)的定位。通常通過流式細(xì)胞術(shù)評(píng)估 E-Cadherin、EpCAM、水通道蛋白-1、整合素 β1 和一些細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞角蛋白標(biāo)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(cè)定來測(cè)量。

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

離子通量測(cè)定：利用離子敏感染料測(cè)量Na?、K?或Cl?等粒子穿過上皮細(xì)胞層的運(yùn)動(dòng)。

水通道蛋白表達(dá)：水通道蛋白的表達(dá)和功能對(duì)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(cè)定法進(jìn)行測(cè)量。
葡萄糖重吸收： 腎臟上皮細(xì)胞對(duì)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(jìn)行測(cè)量。

蛋白質(zhì)重吸收：通過熒光標(biāo)記的白蛋白攝取試驗(yàn)測(cè)量腎上皮細(xì)胞的蛋白質(zhì)重吸收能力。

腎上皮細(xì)胞的應(yīng)用：腎上皮細(xì)胞對(duì)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(xì)胞評(píng)估藥物的腎毒性、療效和安全性。

疾病建模：   iPSC衍生的腎細(xì)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(yī)學(xué)和組織工程：腎臟細(xì)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(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(xì)胞用于研究藥物代謝，特別是腎臟轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和酶，這對(duì)藥代動(dòng)力學(xué)具有重要意義。

生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)：利用腎上皮細(xì)胞研究尿液中發(fā)現(xiàn)的生物標(biāo)志物。

結(jié)論：

腎上皮細(xì)胞對(duì)于研究腎病、藥物發(fā)現(xiàn)和開發(fā)至關(guān)重要。中科干細(xì)胞提供高品質(zhì)、100%可行且功能齊全的腎上皮細(xì)胞。這些細(xì)胞適用于高通量藥物篩選和3D腎類器官培養(yǎng)。

常見問題：

中科干細(xì)胞如何支持腎臟研究？

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

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(duì)腎臟造成傷害，稱為腎毒性。在藥物發(fā)現(xiàn)和開發(fā)過程中，使用體外腎臟模型來評(píng)估腎毒性。

什么是足細(xì)胞？

答：足細(xì)胞是腎臟的特殊腎小球上皮細(xì)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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