LLC-PK1猪肾细胞源自猪肾近曲小管上皮，具典型上皮细胞表型与转运功能，培养稳定，常用于肾脏生理机制、药物肾毒性评价及病毒感染研究。

LLC-PK1猪肾细胞

LLC-PK1猪肾细胞是从近交系 Hampshire 猪的肾脏皮质近曲小管上皮组织中分离建立的永生性细胞系，核心特征为稳定的上皮细胞表型、完整的肾小管转运功能及高度的物种特异性生理相关性，可在体外模拟肾脏近曲小管的物质代谢与转运过程，是肾脏生理机制研究、药物肾毒性评价及病毒感染模型构建的关键工具细胞，在肾脏医学与药理学研究领域具有不可替代的应用价值。

从细胞来源与组织背景来看，LLC-PK1 细胞的建立为研究哺乳动物肾脏功能提供了 “体外肾小管模型"——20 世纪 60 年代末，科研人员获取健康 Hampshire 猪的肾脏，在无菌条件下剥离皮质层，采用机械刮取法收集近曲小管上皮组织，经细胞消化处理获得单细胞悬液，在含血清的基础培养基中成功实现贴壁培养；历经 30 余代传代纯化，筛选出形态均一、功能稳定的细胞克隆，即 LLC-PK1 细胞系。该细胞系严格保留肾脏近曲小管上皮细胞的核心表型：显微镜下呈典型的立方状上皮细胞形态，细胞排列紧密，形成连续的 “铺路石样" 细胞单层，体外培养时可自发形成极性结构（顶端面与基底侧面分明）；免疫组化检测显示，细胞高表达近曲小管特异性标志物（如钠 - 葡萄糖协同转运蛋白 SGLT1/2、γ- 谷氨酰转移酶 GGT），同时表达上皮细胞连接蛋白（如紧密连接蛋白 ZO-1、黏附连接蛋白 E - 钙黏蛋白），电镜观察可见细胞表面丰富的微绒毛结构（模拟近曲小管刷状缘），与体内肾脏近曲小管上皮细胞的结构与表型高度一致，为体外研究肾脏功能提供了生理相关模型。

在核心生物学特性方面，LLC-PK1 细胞凭借 “功能完整性" 与 “物种相关性"，成为肾脏研究的理想模型。其一，完整的肾小管物质转运功能：LLC-PK1 细胞的核心优势在于保留近曲小管的物质重吸收与分泌功能 —— 在葡萄糖转运研究中，细胞可通过 SGLT1/2 介导钠依赖性葡萄糖摄取，添加 SGLT2 抑制剂后，葡萄糖摄取率下降 70% 以上，与体内近曲小管的葡萄糖重吸收机制wan全一致；在氨基酸转运研究中，细胞表达多种氨基酸转运体（如 L - 型氨基酸转运体 LAT1、碱性氨基酸转运体 CAT1），对多种氨基酸的摄取速率与猪肾脏原位近曲小管的转运效率无显著差异；同时，细胞具备药物代谢相关的转运功能，表达有机阴离子转运体 OAT1/3 与有机阳离子转运体 OCT2，可模拟药物在肾脏的分泌过程，为药物肾排泄机制研究提供了精准工具。其二，稳定的体外培养特性与极性分化能力：LLC-PK1 细胞在体外培养条件下适应性强，可在 DMEM/F12 或 MEM 培养基中稳定生长，添加 10% 胎牛血清后，倍增时间约为 28-32 小时，连续传代 60 次以上仍保持上皮形态与转运功能稳定；细胞在 Transwell 小室中培养 7-10 天即可形成wan全极化的细胞单层，跨上皮电阻（TEER）值稳定在 300-400 Ω・cm²，表明细胞间形成紧密连接，可用于研究物质的跨上皮转运过程，这种极性分化能力显著优于其他啮齿类肾脏细胞系（如 MDCK 细胞的 TEER 值约为 100-200 Ω・cm²）。其三，物种特异性与临床相关性：作为猪源细胞，LLC-PK1 细胞在生理功能与代谢途径上与人类肾脏细胞的同源性远高于小鼠、大鼠来源细胞 —— 例如，猪肾脏的葡萄糖转运体 SGLT2 氨基酸序列与人类同源性达 85% 以上，而小鼠与人类的同源性仅为 70%；在药物肾毒性评价中，该细胞对肾毒性药物的敏感性与人类肾脏的响应趋势高度一致，可更精准地预测药物在临床应用中的肾损伤风险，避免因物种差异导致的评价偏差。

在体外培养与功能实验细节上，LLC-PK1 细胞的培养条件与功能检测需注重 “极性维持" 与 “功能优化"。体外培养时，常规使用含 10% 胎牛血清、1% 非必需氨基酸的 DMEM/F12 培养基（该培养基成分更接近肾脏组织液，利于细胞极性分化），培养基 pH 值控制在 7.3-7.4，添加抗菌试剂预防污染；培养条件为 37℃、5% 二氧化碳、95% 湿度的恒温培养箱，细胞贴壁能力中等，接种密度需根据实验目的调整 —— 普通增殖培养推荐密度为 2×10⁴ cells/cm²，极性分化实验（如 Transwell 培养）推荐密度为 5×10⁴ cells/cm²；传代时待细胞融合度达 90%，用 0.25% 细胞消化液 37℃孵育 5-6 分钟（上皮细胞贴壁较牢，需延长消化时间），终止后轻柔吹打形成单细胞悬液，传代比例为 1:2-1:3，避免过度传代导致转运功能衰退。功能实验方面，葡萄糖转运检测需使用无葡萄糖培养基预处理细胞 2 小时，再加入含放射性标记葡萄糖的缓冲液孵育；跨上皮转运实验需在 Transwell 小室中培养细胞至 TEER 值稳定，分别在上室（顶端面）与下室（基底侧面）加入底物，检测不同时间点两侧的底物浓度变化；药物毒性评价需采用梯度浓度药物处理细胞 24-72 小时，通过 MTT 法或 LDH 释放法检测细胞活力，计算 IC50 值。

在科研与应用领域，LLC-PK1 细胞的价值集中在肾脏相关研究的关键场景。其一，肾脏生理与病理机制研究：该细胞是解析近曲小管功能的核心模型 —— 例如，研究糖尿病肾病中葡萄糖重吸收机制时，通过高糖处理 LLC-PK1 细胞，可观察到 SGLT2 表达量上调 2 倍以上，葡萄糖摄取率显著增加，与糖尿病患者肾脏的病理变化一致；研究缺血再灌注损伤时，缺氧处理细胞后，其 ATP 含量下降 60%，乳酸脱氢酶释放增加，同时炎症因子 IL-6 表达上调，可模拟肾脏缺血后的细胞损伤过程，为病理机制研究提供体外系统。其二，药物肾毒性评价与筛选：LLC-PK1 细胞是药物临床前肾毒性评价的 “金标准" 模型之一 —— 在新药研发中，通过该细胞检测药物对细胞活力、转运功能及凋亡的影响，可早期排除高肾毒性候选药物；该细胞还可用于肾保护药物的筛选，为肾保护策略研究提供依据。其三，病毒感染与抗病du药物研究：LLC-PK1 细胞对多种猪源病毒（如猪繁殖与呼吸综合征病毒 PRRSV、猪瘟病毒 CSFV）及部分人源病毒（如甲型流感病毒 H1N1）具有易感性 —— 病毒感染后，细胞可出现典型的细胞病变效应（CPE），如细胞融合、脱落，通过检测病毒滴度与病毒蛋白表达，可评估抗病du药物的活性，为抗病du药物筛选提供了便捷模型。其四，肾脏组织工程研究：因具备极性分化能力与转运功能，LLC-PK1 细胞是肾脏组织工程的理想种子细胞 —— 将细胞接种于生物支架（如胶原蛋白支架、聚己内酯支架），在体外构建三维肾脏类器官，可观察到细胞在支架上形成管状结构，且保留葡萄糖转运功能，为人工肾脏的研发提供了实验基础。

综上，LLC-PK1 猪肾细胞凭借其完整的肾脏转运功能、稳定的体外培养特性及高度的临床相关性，成为肾脏医学与药理学研究的核心工具细胞。其在肾脏生理机制、药物肾毒性评价、病毒研究等领域的应用，不仅推动了肾脏相关基础研究的深入，更在新药研发与临床转化中发挥着关键作用，为解决肾脏疾病研究中的物种差异问题、提高实验结果的临床预测价值提供了重要支撑，具有不可替代的科学价值与应用意义。