使用棕榈酸钠添加剂诱导成骨细胞铁死亡模型经验分享与交流

使用棕榈酸钠添加剂诱导成骨细胞铁死亡模型经验分享与交流（From：Kunchuang Biotechnology）

糖尿病性骨质疏松症（Diabetic osteoporosis，DOP）是糖尿病的骨骼系统发生的慢性并发症，是主要危害糖尿病患者人群骨骼健康的首要疾病。近年来，我国糖尿病患病率逐年增高，但针对DOP的发病机制尚未有明确结论。

一篇2022年发表在Bone Research上的文章（Targeting ferroptosis suppresses osteocyte glucolipotoxicity and alleviates diabetic osteoporosis），使用了棕榈酸钠诱导成骨细胞铁死亡模型，解析了脂肪酸对成骨细胞的损伤机制，具体如下：

作者首先采用高脂饮食喂养12周联合小剂量链脲佐菌素（STZ）诱导DOP小鼠模型，发现小鼠血清中棕榈酸浓度显著上升，会出现明显的骨量下降和成骨细胞死亡。

然后，作者进行体外细胞实验。采用50、100、150、300和600μM的棕榈酸钠（Sodium palmitate）配合25.5mM葡萄糖处理成骨细胞，对照组采用5.5mM葡萄糖+BSA，发现300μM棕榈酸钠处理24小时，可将成骨细胞的活力降低至64.88%，并选用了300μM棕榈酸钠联合25.5葡萄糖环境（下称HGHF）处理成骨细胞，维持24小时。

体外研究发现，HGHF显著抑制成骨细胞活力，促进了细胞死亡，同时HGHF还上调了成骨细胞内脂质过氧化物和铁离子浓度，形成了典型的铁死亡细胞表型。在接下来的成骨细胞全转录组测序中，作者发现HGHF处理的成骨细胞中铁死亡相关信号通路被显著激活，铁死亡代谢关键蛋白表达量显著增高。

图1. 2型糖尿病小鼠血浆棕榈酸浓度显著升高。a. 小剂量STZ联合高脂饮食诱导糖尿病性骨质疏松症小鼠模型；b. 小鼠大体照片；r. 血浆中棕榈酸浓度。 

图2. 葡萄糖+棕榈酸钠（HGHF）诱导成骨细胞出现铁死亡细胞表型。a. HGHF导致成骨细胞活力降低； b. 铁死亡抑制剂Fer-1增加成骨细胞活力；c. Fer-1浓度依赖性增加成骨细胞活力；d-g. 成骨细胞TUNEL染色和统计、脂滴染色和统计、铁离子染色和统计、透射电镜；h. 成骨细胞中GPX4和ACSL4蛋白表达；i. 成骨 

总结与分享：棕榈酸钠可用于诱导成骨细胞铁死亡模型，一般处理时间1-2天。本研究采用300μM棕榈酸钠处理1天，成功诱导了铁死亡细胞模型，具有较好的参考价值。

相关文献：

Yiqi Yang, Yixuan Lin, et al. Targeting ferroptosis suppresses osteocyte glucolipotoxicity and alleviates diabetic osteoporosis. Bone Research (2022) 10:26

Chemical reagents and materials:PA and CTL BSA were purchased from Kunchuang Biotechnology (Xian, China).