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细胞培养|TGFβ1:构建纤维化疾病模型之肾脏篇

作者:苏州近岸蛋白质科技股份有限公司 2025-04-02T00:00 (访问量:1760)

慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD) 是全球公共健康问题[1],全球CKD患病率高达13.4%以上,呈现逐年上升的趋势[2]。肾脏纤维化(Fibrosis)是形成CKD的关键病理原因,作为多数慢性肾脏病的终末期表现,如果放任纤维化的持续发展,会造成多器官功能障碍,最终导致多器官衰竭而亡,目前尚无有效治疗策略。为了深入研究肾脏纤维化的发病机制以及开发新的治疗方法,建立可靠的肾脏纤维化疾病模型至关重要。

 

TGF-β1重组蛋白常用来体外诱导人肾小管上皮细胞(HK-2),从而构建肾间质纤维化细胞模型。近岸蛋白提供高活性,高批间一致性的人TGF-β1重组蛋白,助力您的纤维化建模实验。

Measured by its ability to inhibit the IL-4-dependent proliferation of TF‑1 human erythroleukemic cells. The ED50 for this effect is 4-40 pg/ml.

 

纤维化机制

临床上常见肺纤维化、肾纤维化、肝纤维化、心肌纤维化等病症,纤维化也是导致多种疾病发病率、死亡率升高的主要原因之一。尽管发病的病灶各不相同,其发病原因大同小异,均是由于胶原蛋白(collagen)、纤维粘连蛋白(fibronectin, FN)、α-平滑肌肌动蛋白(alpha-smooth muscle actin, α-SMA)等细胞外基质(extracellular matrix, ECM)过度堆积,导致成纤维细胞向肌成纤维细胞分化、炎症介质分泌增加,最终造成不可逆的器官纤维化。

 

TGF-β信号通路在肾脏纤维化中的关键作用

TGF-β信号通路是驱动肾脏纤维化的核心机制,其通过配体(以TGF-β1和β3为主)与Ⅱ型受体(TGFR2)结合,激活经典Smad依赖通路:TGFR2反式磷酸化激活Ⅰ型受体(TGFR1),后者磷酸化Smad2/3并形成Smad2/3-Smad4三聚体复合物入核,直接调控靶基因表达[3]。该通路通过多靶点促纤维化作用导致病理进展:一方面上调细胞外基质(ECM)合成基因(如胶原、纤连蛋白)并抑制其降解(抑制MMPs、促进TIMPs分泌),打破ECM代谢平衡;另一方面诱导肾系膜细胞增殖分化、内皮细胞肥大凋亡,并通过上皮/内皮-间充质转化(EMT/EndoMT)激活肌成纤维细胞,同时参与表观遗传修饰(如Smad3-HDAC复合物介导的基因甲基化)。这些机制协同促进ECM过度沉积、肌成纤维细胞积聚及组织瘢痕形成,最终引发肾小球硬化和肾小管间质纤维化,导致肾功能进行性衰竭[5][6]

图1 经典TGF-β-肾脏纤维化信号通路[4]

 

TGF-β1体外诱导人肾小管上皮细胞(HK-2)构建肾间质纤维化细胞模型方法[5]
  1. 细胞培养:

    将HK-2细胞用含10%胎牛血清、100 U/mL青霉素、100 μg/mL链霉素的DMEM/F12 (1:1) 完全培养基,于37℃、5% CO₂ 细胞培养箱中培养。

  2. 每隔 2-3天换新鲜培养基一次。

  3. TGF-β1处理:

    HK-2细胞汇合度至80%,添加10 ng/mL TGF-β1重组蛋白(Cat.No.:CA59, 近岸蛋白),孵育48小时。

  4. 细胞收集与鉴定:

    收集细胞,进行相关标志物鉴定。

    结果鉴定-上皮间质转化 (EMT) 的特征:

    上皮细胞标志物(如cytokeratins和E-cadherin)缺失。

    间充质细胞标志物(如N-cadherin、vimentin和纤连蛋白)的表达上调。

近岸蛋白提供低内毒素,高纯度,高活性,高批间一致性的重组TGF-β1蛋白,该产品荣获CiteAb引用前100,让您的纤维化建模之旅更稳定顺利!

产品数据

Measured by its ability to inhibit the IL-4-dependent proliferation of TF1 human erythroleukemic cells. The ED50 for this effect is 4-40 pg/ml

 

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参考文献

[1] 上海市肾内科临床质量控制中心专家组.慢性肾脏病早期筛查、诊断及防治指南(2022年版)[J].中华肾脏病杂志,2022,38(5):453-464.

[2] GBD CHRONIC KIDNEY DISEASE COLLABORATION. Global,regional,and national burden of chronic kidney disease,1990-2017:A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017[J].Lancet,2020,395 (10225):709-733.

[3] 许艳芳,万建新. TGF-β1与BMP-7在肾间质纤维化中的作用[J]. 华夏医学,2007,20(3):623-626.

[4] 杨惠元,韦妙灵,牧苏婉,李勇.肾脏纤维化的诊断、治疗与分子机制研究进展[J].华夏医学,2024,37(5):8-15.

[5 ]黄上,周琳,刘劲松,李仲普,郭玉星,张晓白,林哲.肾复康对TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞HK-2纤维化模型的影响及其机制研究[J].中药药理与临床,2020,36(4):154-158.

[6] Jung, H.R., Lee, J., Hong, SP. et al. Targeting the m6A RNA methyltransferase METTL3 attenuates the development of kidney fibrosis. Exp Mol Med 56, 355–369 (2024).

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