了解肾上皮细胞原代培养的功能和毒性

肾上皮细胞原代培养

从高中教科书到研究论文,肾脏作为泌尿系统的重要器官的作用是众所周知的。betway必威官方网站除排泄外,该器官还允许消除氮分解代谢中的废物,维持内分泌系统的稳态和分泌因子。当疾病或损伤影响肾脏时,所有这些功能都会受到影响。

据美国疾病预防与控制中心(CDC)介绍,当肾脏不能正常工作时,废物就会因慢性肾脏疾病(CKD)而积聚在血液中。美国疾病控制与预防中心估计,近3700万人受到CKD的影响,10个受影响的人中有9个不知道这种疾病。其他疾病包括导致钙和磷代谢失衡的骨化三醇缺乏,以及由于肾素/血管紧张素系统变化引起的高血压。

根据Al-Awqati和Obetway必威官方网站liver的研究肾脏国际在美国,成年人的肾脏有20多种细胞。肾脏的肾单位是由肾小球和它的小管组成的,这些小管被称为近端小管和远端小管以及收集管。这些不同部位含有多达15种不同性质和功能的上皮细胞!(Baer et al, 1997)。

虽然所有的细胞都很重要,但对氨基酸和葡萄糖等不同物质的再吸收是由近端小管上皮细胞完成的。这些细胞还参与氨的合成和消除碳酸氢盐,以调节酸碱系统的敏感平衡。这些细胞的另一个重要方面是,它们是被称为异种生物的外来化学物质的目标。这些肾毒素或其加工形式可损害肾脏,导致肾衰竭。

健康的肾脏需要小管上皮细胞的正确功能。根据2010年发表的研究betway必威官方网站临床研究杂志根据科学家Bielesz和团队的研究,CKD和肾纤维化等疾病与小管上皮细胞的分化丧失有关。小管上皮细胞的另一个有趣的方面是这些细胞的线粒体功能的丧失导致肾纤维化。纤维化的进展通常以CKD结束。

这些疾病的研究可以通过细胞培养来完成在体外模型。这可能涉及到的使用主要的文化而研究肾细胞系或肾脏功能的药物的毒性作用称为肾毒性。人类近端小管细胞系如HKC和HK-2是长生不老的。然而,根据Bens和Vandewalle(2008),永生的过程导致这些细胞去分化;失去了管状细胞特有的分化特征。这使得使用此类区域性时的结果不明确。

答案在于原始文化。

根据科学家Van der Hauwaert和团队(2015)的研究,原代培养被认为更接近于在活的有机体内肾元。这是因为原代培养能够维持管状细胞的功能和结构,如刷状边界的酶功能,对激素的反应和各种运输系统。因此,由于这些小管细胞被异种生物靶向,肾毒性研究可以使用原代培养进行。使用原代培养可以避免永生细胞系中可能导致结果混乱的代谢改变。一些原代肾小管上皮细胞培养表达ABC多药物转运蛋白和细胞色素P450酶,这些酶参与了异种生物的处理。

因此,肾小管肾上皮细胞的原代培养是有价值的在体外系统研究功能、发病机制和药物毒性。

引用:

Van der Hauwaert C, Savary G, Gnemmi V等。CD10/CD13双标记法分离人肾近端上皮细胞模型《公共科学图书馆•综合》.2013 8(6): e66750。

https://www.cdc.gov/kidneydisease/publications-resources/2019-national-facts.html

Al-Awqati Q, Oliver JA。肾脏中的干细胞。肾脏国际.2002年2月;61(2): 387 - 95。

Baer PC, Nockher WA, Haase W, Scherberich JE。免疫磁分离分离人肾小管近端和远端细胞。技术报告。肾脏国际.1997;52: 1321 - 1331。

毕勒兹,谢琳,李志强,等。上皮Notch信号通路调节小鼠和人类肾脏间质纤维化的发展。临床研究杂志.2010年11月;120(11): 4040 - 54。

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