關(guān)鍵詞：原代腎細(xì)胞，腎近端小管上皮細(xì)胞，腎小管上皮細(xì)胞，腎小球內(nèi)皮細(xì)胞，腎系膜細(xì)胞，腎足細(xì)胞，Primary Kidney Cells, Renal Proximal Tubule Epithelial Cells，RPTECs ， PTCs，Renal Tubular Epithelial Cells，RTECs，Glomerular Endothelial Cells，GECs，Mesangial Cells，MCs，Podocytes

腎臟（Kidney）是機(jī)體的重要器官，其功能涵蓋清除體內(nèi)代謝產(chǎn)物、某些廢物、毒物，以及重吸收保留水分及其它有用物質(zhì)，促進(jìn)新陳代謝等。原代腎細(xì)胞（Primary Kidney Cells）是直接分離自動(dòng)物腎臟組織的細(xì)胞，保留了天然的組織特性，是腎臟疾病機(jī)制和藥物開發(fā)等研究中不可替代的體外模型。在腎臟疾病相關(guān)藥物研發(fā)中，siRNA療法是目前研究的熱點(diǎn)。siRNA等小核酸藥物在治療肝病方面已表現(xiàn)出顯著的臨床研究熱情，這主要得益于GalNAc介導(dǎo)的肝靶向siRNA遞送系統(tǒng)的成功應(yīng)用，而對(duì)于肝外遞送系統(tǒng)，比如腎臟siRNA遞送，近年來(lái)已取得了顯著進(jìn)展，但仍面臨靶向性、穩(wěn)定性和安全性等挑戰(zhàn)。這種擴(kuò)展主要?dú)w因于遞送平臺(tái)和給藥方式的創(chuàng)新，而原代腎細(xì)胞則是腎臟siRNA遞送研究的重要工具。

原代腎細(xì)胞（Primary Kidney Cells）主要包括腎小管細(xì)胞（Renal Tubular Cells）、腎小球內(nèi)皮細(xì)胞（Glomerular Endothelial Cells，GECs）、腎系膜細(xì)胞（Mesangial Cells ，MCs）及腎足細(xì)胞（Podocytes）等。本文將簡(jiǎn)要介紹各原代腎細(xì)胞的特點(diǎn)及功能，以供參考。

01    原代腎細(xì)胞特點(diǎn)及功能

腎皮質(zhì)細(xì)胞（Renal Cortical Cells）

腎額狀切面后，其外層色深部分，叫腎皮質(zhì)（Renal Cortex）。皮質(zhì)包繞髓質(zhì)，含有豐富的血管，肉眼觀察呈顆粒狀，主要由腎小體（Renal corpuscle）和腎小管（Renal tubule）構(gòu)成，主要承擔(dān)濾過(guò)、重吸收及分泌功能‌。腎小體是形成原尿的主要結(jié)構(gòu)，近似球形，直徑約為200μm，其中央部分是毛細(xì)血管組成的腎小球，腎小球外面緊包腎小囊。腎小管是腎單位的一部分，系一細(xì)長(zhǎng)的單層上皮管道，長(zhǎng)約50mm，寬20～50μm，上端緊接腎小球末端為集合管，其外表面有一層連續(xù)的基底膜，腎小管的上皮細(xì)胞息于其上。

腎皮質(zhì)細(xì)胞主要包括腎小球內(nèi)皮細(xì)胞（Glomerular Endothelial Cells，GECs）、腎小管上皮細(xì)胞（Renal Tubular Epithelial Cells，RTECs）、成纖維細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞等。

腎小球內(nèi)皮細(xì)胞構(gòu)成了腎小球毛細(xì)血管壁，具有窗孔結(jié)構(gòu)（直徑70-100nm），允許血漿成分快速濾過(guò)。具有調(diào)節(jié)血流動(dòng)力學(xué)（通過(guò)NO釋放），參與免疫細(xì)胞浸潤(rùn)（如狼瘡性腎炎中的白細(xì)胞黏附）等功能。

腎小管上皮細(xì)胞是腎小管的外層細(xì)胞，能夠重新吸收糖和氨基酸，并將其他非營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)排入尿液中，在腎功能中扮演著關(guān)鍵角色。在代謝和炎癥性疾病中，腎小管上皮細(xì)胞是主要的損傷部位。這些細(xì)胞可以分泌多種炎癥介質(zhì)，包括細(xì)胞因子和趨化因子，并通過(guò)產(chǎn)生IL-8來(lái)促進(jìn)白細(xì)胞的分化，積極參與急性炎癥過(guò)程。此外，腎小管上皮細(xì)胞是腎臟siRNA遞送研究的關(guān)鍵細(xì)胞類型之一。

成纖維細(xì)胞可分泌促紅細(xì)胞生成素（EPO），而皮質(zhì)區(qū)血管內(nèi)皮細(xì)胞則可以參與局部血流調(diào)節(jié)。

因此，腎皮質(zhì)是腎臟外層的核心功能區(qū)域，研究腎皮質(zhì)細(xì)胞有助于解析腎單位整體功能調(diào)控機(jī)制。研究皮質(zhì)細(xì)胞的異質(zhì)性（通過(guò)單細(xì)胞測(cè)序）可揭示不同區(qū)域（如皮質(zhì)淺層與深層）的功能分工，為代謝綜合征相關(guān)腎病提供機(jī)制線索。

腎近端小管上皮細(xì)胞（Renal Proximal Tubule Epithelial Cells）

近端小管是腎小管的起始部分，位于腎皮質(zhì)迷路內(nèi)，分為‌曲部‌（近曲小管）和‌直部‌（近直小管）‌。曲部高度彎曲，直部延伸至髓質(zhì)，共同構(gòu)成腎小管的主要重吸收結(jié)構(gòu)。

腎近端小管上皮細(xì)胞（Renal Proximal Tubule Epithelial Cells）具有密集的微絨毛（形成刷狀緣）、側(cè)突和質(zhì)膜內(nèi)褶，這些結(jié)構(gòu)顯著擴(kuò)大了細(xì)胞表面積，促進(jìn)物質(zhì)高效重吸收。腎近端小管細(xì)胞含大量線粒體，可為主動(dòng)運(yùn)輸供能；基底膜側(cè)質(zhì)膜內(nèi)褶發(fā)達(dá)，形成基底縱紋，增強(qiáng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)能力。腎近端小管細(xì)胞的核心功能如下：

（1）物質(zhì)重吸收：幾乎全部葡萄糖、氨基酸、蛋白質(zhì)及70%水分和鈉離子在此重吸收‌。

（2）電解質(zhì)調(diào)節(jié)‌：通過(guò)鈉-氫交換（NHE3）等機(jī)制調(diào)控鈉、氯、碳酸氫鹽平衡，維持酸堿穩(wěn)態(tài)。

（3）代謝產(chǎn)物排泄‌：主動(dòng)分泌有機(jī)陰/陽(yáng)離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（如OAT1/3,OCT1/2），參與藥物清除及毒素排泄（如圖1所示）。

（4）蛋白質(zhì)回收‌：通過(guò)胞吞作用回收-腎小球?yàn)V過(guò)的微量蛋白質(zhì)（如β2-微球蛋白），防止蛋白尿‌。‌‌‌

圖1 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在腎近端小管細(xì)胞中的分布（來(lái)源：腎臟有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體介導(dǎo)的中藥腎毒性研究進(jìn)展）

腎近端小管細(xì)胞擁有龐大的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)和豐富的生物轉(zhuǎn)化酶，對(duì)外源性毒物的損害特別敏感，是藥物腎毒性損傷最常見的部位，是研究藥物腎毒性可靠的細(xì)胞模型。目前腎近端小管細(xì)胞正廣泛用于藥物腎損傷的機(jī)制、先導(dǎo)化合物的篩選和系列化合物腎毒性的比較研究。

腎小球內(nèi)皮細(xì)胞（Glomerular Endothelial Cells，GECs）

腎小球內(nèi)皮細(xì)胞（Glomerular Endothelial Cells，GECs）是由間充質(zhì)細(xì)胞分化發(fā)育、襯貼于腎小球血管腔的單層扁平上皮細(xì)胞，是腎小球的固有細(xì)胞之一，與系膜細(xì)胞、足細(xì)胞共同維持腎小球?yàn)V過(guò)屏障功能。

腎小球內(nèi)皮細(xì)胞示意圖  

腎小球內(nèi)皮細(xì)胞的核心功能如下：

（1） 濾過(guò)屏障作用：作為腎小球?yàn)V過(guò)膜的首道屏障，通過(guò)物理孔徑（窗孔）和電荷選擇性阻攔血細(xì)胞及大分子物質(zhì)（如白蛋白）進(jìn)入原尿‌。

（2） 代謝與信號(hào)調(diào)控：合成并釋放多種活性物質(zhì)，包括凝血因子Ⅷ、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）、內(nèi)皮素（ET）及一氧化氮（NO），參與調(diào)節(jié)血管張力、凝血和炎癥反應(yīng)‌；表達(dá)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）及其受體，調(diào)控腎小球血管生成及通透性‌。

（3） 免疫與炎癥調(diào)節(jié)：通過(guò)表面分子（如MHC-Ⅱ類抗原）參與免疫應(yīng)答，在腎小球腎炎、移植排斥等病理過(guò)程中起關(guān)鍵作用‌。

此外，腎小球內(nèi)皮細(xì)胞也參與腎臟的損傷和疾病機(jī)制：

（1） 急性腎損傷‌：缺血或毒素導(dǎo)致腎小球內(nèi)皮細(xì)胞窗孔閉合、毛細(xì)血管腔面糖萼脫落，引發(fā)濾過(guò)率下降和蛋白尿‌。

（2） 慢性腎病‌：持續(xù)炎癥或代謝異常（如糖尿病）可引起腎小球內(nèi)皮細(xì)胞凋亡、基底膜增厚，加速腎小球硬化。

（3） 遺傳性腎炎：如Alport綜合征中，IV型膠原基因突變導(dǎo)致基底膜結(jié)構(gòu)異常，間接影響腎小球內(nèi)皮細(xì)胞穩(wěn)定性。

由此可見，腎小球內(nèi)皮細(xì)胞通過(guò)獨(dú)-特的窗孔結(jié)構(gòu)和代謝活性，在濾過(guò)、免疫調(diào)節(jié)及病理進(jìn)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用‌。其損傷與多種腎小球疾病密切相關(guān)，是腎病機(jī)制研究與治療的重要方向。

腎系膜細(xì)胞（Mesangial Cells ，MCs）

腎系膜細(xì)胞（Mesangial Cells ，MCs），即腎小球系膜細(xì)胞，又稱球內(nèi)系膜細(xì)胞、間充質(zhì)細(xì)胞或血管系膜細(xì)胞，是腎小球內(nèi)的固有細(xì)胞，分布于毛細(xì)血管袢之間，呈星形多突起結(jié)構(gòu)，胞質(zhì)豐富，核較小且染色深‌。電鏡下可見其細(xì)胞器發(fā)達(dá)，含大量微絲束，具有平滑肌細(xì)胞特征。‌

腎系膜細(xì)胞的核心功能如下：

（1） 基質(zhì)分泌與結(jié)構(gòu)支持：分泌系膜基質(zhì)（如纖維連接蛋白、層粘連蛋白），構(gòu)成腎小球毛細(xì)血管網(wǎng)的支撐框架。

（2） 吞噬與代謝：清除血漿大分子物質(zhì)（如免疫復(fù)合物）和細(xì)胞碎片，維持腎小球內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。

（3） 血流動(dòng)力學(xué)調(diào)節(jié)：通過(guò)收縮和分泌血管活性物質(zhì)（如血管緊張素Ⅱ、內(nèi)皮素）調(diào)控腎小球?yàn)V過(guò)率。

（4） 信號(hào)調(diào)控：通過(guò)分泌TGF-β、PDGF等細(xì)胞因子，參與炎癥反應(yīng)和纖維化過(guò)程。

此外，腎系膜細(xì)胞異常增殖或基質(zhì)過(guò)度沉積是多種腎臟疾病的核心病理特征，例如：

（1） 系膜增生性腎炎‌：早期表現(xiàn)為系膜細(xì)胞增殖和基質(zhì)增多，進(jìn)展可致腎小球硬化。

（2） ‌IgA腎病‌：免疫球蛋白易沉積于系膜區(qū)，需通過(guò)腎穿刺觀察系膜細(xì)胞變化輔助診斷。

（3） 糖尿病腎病：高血糖誘導(dǎo)細(xì)胞氧化應(yīng)激，導(dǎo)致基質(zhì)合成增加。

由此可見，腎系膜細(xì)胞的功能異常與多種腎臟疾病直接相關(guān)，其形態(tài)和活性變化常作為病理評(píng)估的關(guān)鍵指標(biāo)。‌‌‌

腎足細(xì)胞（podocytes）

足細(xì)胞（podocytes），也稱為腎小囊臟層上皮細(xì)胞，是腎臟中腎小球的一個(gè)重要組成部分。它們附著于腎小球基底膜（GBM）的外側(cè)，與血管內(nèi)皮細(xì)胞和腎小球基膜一起構(gòu)成了腎小球血液濾過(guò)屏障。足細(xì)胞呈星型多突狀，胞體伸出初級(jí)和次級(jí)足突，相鄰足突交錯(cuò)形成裂孔膜（直徑約25nm），是血漿蛋白濾過(guò)的最后屏障。

足細(xì)胞示意圖 

足細(xì)胞的核心功能如下：

（1） 濾過(guò)屏障‌：裂孔膜表面的陰離子外衣（如硫酸蛋白多糖）構(gòu)成電荷屏障，阻止血漿蛋白漏出。

（2） 動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)濾過(guò)功能：通過(guò)收縮或擴(kuò)張足突改變裂孔大小，調(diào)節(jié)腎小球?yàn)V過(guò)率。

（3） 結(jié)構(gòu)支持‌：通過(guò)肌動(dòng)蛋白等調(diào)節(jié)GBM張力，維持毛細(xì)血管結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)濾過(guò)面積‌。

（4） 代謝作用‌：分泌GBM成分（如IV型膠原）及降解酶（如MMPs），參與基底膜代謝平衡‌。‌‌

足細(xì)胞損傷可導(dǎo)致多種腎臟疾病，例如：

（1） 微小病變性腎病（MCD）：足細(xì)胞足突廣泛融合，激素治療敏感。

（2） 局灶性節(jié)段性腎小球硬化（FSGS）：足細(xì)胞凋亡導(dǎo)致瘢痕形成，預(yù)后較差。

（3） 糖尿病腎病：高糖誘導(dǎo)足細(xì)胞轉(zhuǎn)分化（EMT），喪失特異性標(biāo)記物（如WT1）。

總之，足細(xì)胞在腎臟中起著至關(guān)重要的作用，與腎臟疾病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。對(duì)足細(xì)胞的研究有助于深入了解腎臟疾病的發(fā)病機(jī)制，為疾病的預(yù)防和治療提供新的思路和方法。

綜上所述，腎臟作為機(jī)體重要的器官，承擔(dān)著排泄代謝廢物、調(diào)節(jié)體液平衡、維持電解質(zhì)和酸堿平衡、內(nèi)分泌、免疫以及代謝等多重功能，對(duì)維持機(jī)體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用。其功能依賴于腎皮質(zhì)細(xì)胞、腎近端小管細(xì)胞、腎小球內(nèi)皮細(xì)胞、腎系膜細(xì)胞及腎足細(xì)胞等多種細(xì)胞的協(xié)同作用。同時(shí)，腎臟是許多腎相關(guān)疾病的目標(biāo)器官，而腎臟細(xì)胞是siRNA藥物的腎臟靶向遞送研究的重要材料。因此，研究這些關(guān)鍵細(xì)胞對(duì)于揭示腎臟核心功能調(diào)控機(jī)制，構(gòu)建腎臟疾病發(fā)生發(fā)展的完整圖譜，開發(fā)相關(guān)藥物及推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)與再生醫(yī)學(xué)發(fā)展都具有重要的意義。

02    IPHASE相關(guān)產(chǎn)品

鑒于此，IPHASE作為體外研究生物試劑引-領(lǐng)者，憑借先進(jìn)的設(shè)備、專業(yè)的技術(shù)人員和多年研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，成功研發(fā)出人、猴、犬、大鼠及小鼠等多種屬的腎小管細(xì)胞（Renal Tubular Cells）、腎小球內(nèi)皮細(xì)胞（Glomerular Endothelial Cells，GECs）、腎系膜細(xì)胞（Mesangial Cells ，MCs）及腎足細(xì)胞（Podocytes）等多種原代腎細(xì)胞，為客戶開展藥物研發(fā)等試驗(yàn)提供更多選擇。