高糖通过诱导铁死亡抑制骨髓基质细胞成骨分化

该研究旨在探究高糖抑制骨髓基质细胞(bone marrow stroma cells, BMSCs)成骨分化的作用及其可能的机制。采用25.5 mmol/L的葡萄糖(HG)模拟高糖微环境, 通过碱性磷酸酶(ALP)染色及生化定量检测成骨分化水平, qRT-PCR检测成骨分化相关基因mRNA表达水平, CCK-8检测细胞增殖活性, 荧光探针H2DCFDA检测细胞活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平, 脂质过氧化氢荧光探针Liperfluo检测脂质过氧化产物(lipid peroxidation products, LPO)水平, 流式细胞仪定量检测平均荧光强度, Western blot检测谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4, GPX4)的表达水平, 透射电子显微镜(transmission electron microscopy, TEM)观察线粒体超微结构。结果显示, 高糖(HG)显著抑制BMSCs成骨分化及细胞增殖活性, 导致细胞内ROS及LPO水平显著升高, 而铁死亡抑制剂可以恢复BMSCs成骨分化及细胞增殖活性, 降低ROS及LPO水平, 除此以外高糖(HG)导致BMSCs线粒体皱缩、体积变小、膜密度增高、嵴减少、细胞核形态变化不明显等铁死亡样改变。综上所述, 高糖通过诱导铁死亡从而抑制BMSCs成骨分化功能。