近年来,肾脏疾病及其并发症的种类逐渐增多,成为威胁人类健康不容忽视的一类疾病。肾脏疾病的发生发展受多种因素影响,其中环境因子就是一类重要的影响因素。研究建立体外肾小管细胞在环境因子作用下发生的形态学及生理生化等变化的检测评价手段,对于研究肾脏疾病尤为重要。本论文以大鼠肾小管上皮细胞NRK-52E为模式研究对象,分别用不同浓度的葡萄糖和结缔组织生长因子(CTGF)与NRK-52E细胞进行共培养,检测它们对NRK-52E细胞生物活性的影响。利用原子力显微镜(AFM)力学检测技术,在单细胞水平检测细胞形貌、高度、杨氏模量和粘附力的改变,并与生物学分析方法进行结合验证。AFM检测结果表明:葡萄糖(终浓度为5.5、10、25 mM)和CTGF(终浓度为0、2、10 ng/mL)刺激72 h后,细胞的形貌均由椭圆形逐渐变成长梭形,细胞高度增加、粘附力降低、杨氏模量增高,且都呈现剂量依赖性关系,当葡萄糖浓度达50 mM、CTGF浓度达50 ng/mL时细胞损伤严重,不再呈趋势变化;免疫印迹试验(Western Blot)检测显示E-钙黏蛋白(E-cadherin)表达减少、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达增加,荧光标记显示细胞骨架发生重排,MTT检测细胞活力降低,且均与葡萄糖和CTGF浓度呈剂量依赖性关系。以上研究结果表明,葡萄糖或CTGF刺激均能使NRK-52E细胞发生损伤,降低细胞生物活性。本文利用AFM力学检测技术和生物学检测技术相结合的方法,鉴定不同环境因子对肾小管细胞生物活性的影响,侧重于细胞骨架重排和钙黏蛋白介导的细胞粘附研究,这些发现有助于为研究肾脏疾病提供新的研究思路。