棕榈酸添加剂模拟高脂饮食诱导的心肌细胞内质网应激、线粒体功能障碍和氧化应激的相关分享与交流

心脏能量代谢与心肌细胞功能密切相关，在各种原因导致的心力衰竭的病理过程中发挥重要作用。在禁食中的成年哺乳动物，心脏能量来源的60-80%来自脂肪酸（FA）氧化。FA代谢异常会导致心脏功能障碍，心肌组织中甘油三酯（TAG）的积累与心肌细胞凋亡和收缩功能障碍具有紧密的联系（如下图1所示）。为了研究FA对心肌细胞的影响，常使用高脂饮食喂养动物，使用游离脂肪酸（如棕榈酸）处理细胞。 

图1 心肌细胞FA代谢异常导致心衰示意图。正常情况下，TAG脂解成游离脂肪酸，为心肌细胞提供能量。当脂解作用不足导致脂滴蓄积时，过量的脂滴在内质网中导致内质网应激和ROS水平增高，引起线粒体功能障碍，进而促进心力衰竭的进展。

现有相关文献（Cardiac-specific CGI-58 deficiency activates the ER stress pathway to promote heart failure in mice，Cell Death and Disease）记录了以下详细内容：

采用即用型棕榈酸试剂处理乳鼠心肌细胞，发现400μM PA处理24小时，可显著提高乳鼠心肌细胞中内质网应激蛋白GRP78和CHOP表达，成功诱导乳鼠心肌细胞线粒体膜电位下降、降低细胞内ATP水平，并增加了细胞内ROS生成。证明PA可以成功构建体外培养心肌细胞的内质网应激、线粒体功能障碍和氧化应激模型，具体如下图2所示。

图2. A. 乳鼠心肌细胞中内质网应激蛋白GRP78和CHOP的蛋白表达；B. JC-1细胞内线粒体膜电位结果，以绿色/红色比值表示；C. MitoSOX染色细胞内活性氧簇（ROS）结果；D. 乳鼠心肌细胞内ATP水平；E. Seahorse检测的乳鼠心肌细胞耗氧率。

小编总结：即用型棕榈酸（或棕榈酸钠）被广泛用于诱导心肌细胞、内皮细胞、胰岛细胞等多种细胞的脂代谢损伤模型，以模拟2型糖尿病、肥胖等疾病的病理生理过程。不同细胞对棕榈酸（或棕榈酸钠）试剂的敏感性有所不同，本文使用400μM棕榈酸处理24小时，是一个比较平均的水平。建议大家首次使用时，对棕榈酸（或棕榈酸钠）的浓度和时间进行摸索，浓度一般200-500μM，时间12-48小时。