一叶知秋 | HK-2细胞基因编辑全攻略：从背景到实践的全面解析
2025-06-16
1. 细胞背景
HK-2（Human Kidney-2）细胞是一种来源于人永生化肾小管上皮细胞系，由人类正常肾皮质分离并经过转染hTERT基因获得。该细胞系保留了正常的二倍体核型和肾小管上皮细胞的特性，广泛应用于肾脏疾病研究、药物毒性测试以及细胞信号通路分析等领域。 作为研究肾功能的重要工具，HK-2细胞在模拟肾小管损伤、修复机制及药物代谢方面具有显著优势。它不仅能够反映正常肾小管上皮细胞的功能状态，还可以用于研究病理条件下的细胞变化。
2. 细胞描述
物种：人
细胞形态：上皮细胞样
生长特性：贴壁细胞
培养条件
完全培养基成分：DMEM/F12+10%FBS+1%P/S
培养环境：37℃，5% CO₂，饱和湿度
传代比例：1:2-1:4（具体情况视细胞生长速度及密度决定）
其他注意事项：为了维持细胞的正常表型，建议定期更换培养基，并避免长期高密度传代。
消化条件
使用0.25%胰蛋白酶（Trypsin-EDTA）进行消化。消化时间通常为1-3分钟，具体时间取决于细胞密度和状态。消化过程中需密切观察，避免过度消化导致细胞损伤。
细胞形态图片
细胞特点
- 具有稳定的生长特性，适合长期培养
- 表达多种肾小管上皮细胞特异性标志物，如E-cadherin、α-tubulin等
- 对药物诱导的毒性反应敏感，可用于药物筛选和毒性评估
- 在低血清条件下仍能维持较好的增殖能力
HK-2最初建系使用无血清培养，后来经过驯化，已有众多文献以及实践证明在MEM、DMEM或DMEM/F12中添加10%胎牛血清的条件下，HK-2细胞也能良好生长。胎牛血清的质量是关键，胎牛血清品质越高，HK-2状态越好。
3. 常见问题及解决方案
3.1 细胞贴壁不良：
- 消化时间过长导致细胞损伤
- 培养基成分不合适或污染
解决方法：
- 控制消化时间，避免过度操作
- 检查培养基是否新鲜，必要时更换批次
3.2 细胞生长缓慢
- 血清浓度不足或质量不佳
- CO₂浓度不达标
- 细胞老化或污染
解决方法：
- 调整血清比例至推荐范围（10%）
- 确认CO₂浓度稳定在5%
- 定期检测细胞状态，及时丢弃老化或污染的细胞
3.3 细胞形态异常
- 培养环境不稳定（温度、湿度波动）
- 药物或其他外界刺激影响
- 感染病毒或支原体
解决方法：
- 优化培养条件，确保环境恒定
- 减少不必要的化学刺激
- 定期进行支原体检测，发现问题及时处理
3.4 传代后细胞死亡率高
- 消化液残留过多
- 新鲜培养基未及时加入
- 传代比例不当
解决方法：
- 消化后彻底清洗细胞，去除残余消化液
- 迅速加入新鲜培养基以中和消化液
- 根据细胞密度调整合适的传代比例
4. 基因敲除细胞示例：
HK2（人肾小管上皮细胞）是研究肾脏疾病、代谢调控及细胞转分化的重要模型，尤其在糖尿病肾病、急性肾损伤和肾癌机制研究中应用广泛。然而，HK2细胞的基因编辑存在转染效率低、克隆筛选难等问题。粒曼生物通过大量实验优化了HK2细胞的转染条件，多克隆编辑效率可达100%，助你攻克技术瓶颈，加速科研突破。
参考文献
[1] Nature Methods (2023). Renal tubuloid model from gene-edited HK2 cells
[2] JASN (2022). CRISPR-based screening in HK2 reveals novel fibrosis targets
[3] Kidney International (2021). HK2-SGLT2 KO model for diabetic nephropathy
2025 /
06-16
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