FCCP的作用機制及在能量代謝與細胞行為研究中的應用
FCCP（Carbonyl cyanide-4-(trifluoromethoxy)phenylhydrazone，AbMole，M9051）是一種經典的線粒體氧化磷酸化解偶聯劑，通過破壞線粒體內膜質子梯度抑制ATP合成，同時顯著增強耗氧量。其作用機理涉及直接穿透線粒體內膜，轉運質子（H⁺）以消除電化學梯度，導致電子傳遞鏈（ETC）持續(xù)運轉但無法生成ATP[1]。研究顯示，FCCP可誘導線粒體膜電位（ΔΨm）去極化，并觸發(fā)鈣離子（Ca²+）外流[2]。
在細胞模型中，FCCP被廣泛用于研究能量代謝與細胞行為的關系。例如，在人骨髓間充質干細胞（hMSCs）中，低濃度（0.1 μM）FCCP（CAS No.：370-86-5）即可顯著抑制細胞微運動和傷口愈合遷移能力，表明線粒體能量供應對細胞運動至關重要[3]。FCCP在腫瘤研究中，可通過抑制Rac1/PAK1/LIMK1/cofilin信號軸，削弱U2OS骨肉瘤細胞的骨架動態(tài)重塑和遷移能力[4]。此外，FCCP還能通過抑制活性氧（ROS）積累和線粒體磷脂（如心磷脂）過氧化來緩解氧化應激，例如在萬古霉素（Vancomycin）誘導的細胞損傷模型中，FCCP可逆轉線粒體膜電位崩潰和ROS生成[5]。動物實驗中，FCCP常用于探索線粒體功能與組織功能的關聯。
例如，在大鼠模型中，FCCP通過觸發(fā)PGAM5蛋白剪切和TFAM（線粒體轉錄因子A）表達，恢復運動功能。FCCP與葡萄糖代謝抑制劑如2-DG（2-脫氧-D-葡萄糖）聯用可激活AMPK并抑制Wnt信號通路，該組合在能量應激研究中被廣泛使用[6]。
范例詳解
Cell Rep. 2025 May 27;44(5):115744.
四川大學華西醫(yī)院的科研人員在上述文章中使用了AbMole的FCCP（Carbonyl cyanide-4-(trifluoromethoxy)phenylhydrazone，AbMole，M9051），實驗人員揭示了雙酚S（BPS）在肥胖發(fā)生發(fā)展中的作用機制：BPS暴露會以加劇雌性小鼠的飲食誘導肥胖，其背后機制是BPS通過誘導棕色脂肪組織（BAT）"變白"（whitening）導致產熱功能障礙，并導致脂肪累積。FCCP（fluoro carbonyl cyanide phenylhydrazone，羰基氰化物-4-(三氟甲氧基)苯腙）是一種經典的線粒體解偶聯劑，在該研究中發(fā)揮了關鍵的作用：通過FCCP刺激后的OCR變化，可以精準量化BPS暴露對棕色脂肪細胞線粒體功能的損傷程度，直接驗證BPS是否通過抑制線粒體功能導致BAT變白。
在細胞模型中，FCCP被廣泛用于研究能量代謝與細胞行為的關系。例如，在人骨髓間充質干細胞（hMSCs）中，低濃度（0.1 μM）FCCP（CAS No.：370-86-5）即可顯著抑制細胞微運動和傷口愈合遷移能力，表明線粒體能量供應對細胞運動至關重要[3]。FCCP在腫瘤研究中，可通過抑制Rac1/PAK1/LIMK1/cofilin信號軸，削弱U2OS骨肉瘤細胞的骨架動態(tài)重塑和遷移能力[4]。此外，FCCP還能通過抑制活性氧（ROS）積累和線粒體磷脂（如心磷脂）過氧化來緩解氧化應激，例如在萬古霉素（Vancomycin）誘導的細胞損傷模型中，FCCP可逆轉線粒體膜電位崩潰和ROS生成[5]。動物實驗中，FCCP常用于探索線粒體功能與組織功能的關聯。
例如，在大鼠模型中，FCCP通過觸發(fā)PGAM5蛋白剪切和TFAM（線粒體轉錄因子A）表達，恢復運動功能。FCCP與葡萄糖代謝抑制劑如2-DG（2-脫氧-D-葡萄糖）聯用可激活AMPK并抑制Wnt信號通路，該組合在能量應激研究中被廣泛使用[6]。
范例詳解
Cell Rep. 2025 May 27;44(5):115744.
四川大學華西醫(yī)院的科研人員在上述文章中使用了AbMole的FCCP（Carbonyl cyanide-4-(trifluoromethoxy)phenylhydrazone，AbMole，M9051），實驗人員揭示了雙酚S（BPS）在肥胖發(fā)生發(fā)展中的作用機制：BPS暴露會以加劇雌性小鼠的飲食誘導肥胖，其背后機制是BPS通過誘導棕色脂肪組織（BAT）"變白"（whitening）導致產熱功能障礙，并導致脂肪累積。FCCP（fluoro carbonyl cyanide phenylhydrazone，羰基氰化物-4-(三氟甲氧基)苯腙）是一種經典的線粒體解偶聯劑，在該研究中發(fā)揮了關鍵的作用：通過FCCP刺激后的OCR變化，可以精準量化BPS暴露對棕色脂肪細胞線粒體功能的損傷程度，直接驗證BPS是否通過抑制線粒體功能導致BAT變白。
BPS exposure leads to the whitening of BAT in female mice*本文所述產品僅供科研使用
參考文獻及鳴謝
[1] Schiffer, T. A.; Lof, L.; Gallini, R.; et al. Mitochondrial Respiration-Dependent ANT2-UCP2 Interaction. Frontiers in physiology 2022, 13, 866590.
[2] Chang, E. E.; Liu, H.; Choi, Z. Y.; et al. Loss of mitochondrial Ca(2+) response and CaMKII/ERK activation by LRRK2(R1441G) mutation correlate with impaired depolarization-induced mitophagy. Cell communication and signaling : CCS 2024, 22 (1), 485.
[3] Wang, S. H.; Tung, T. H.; Chiu, S. P.; et al. Detecting Effects of Low Levels of FCCP on Stem Cell Micromotion and Wound-Healing Migration by Time-Series Capacitance Measurement. Sensors (Basel, Switzerland) 2021, 21 (9).
[4] Zhang, M.; Chen, L.; Liu, Y.; et al. Sea cucumber Cucumaria frondosa fucoidan inhibits osteosarcoma adhesion and migration by regulating cytoskeleton remodeling. Oncology reports 2020, 44 (2), 469-476.
[5] Sakamoto, Y.; Yano, T.; Hanada, Y.; et al. Vancomycin induces reactive oxygen species-dependent apoptosis via mitochondrial cardiolipin peroxidation in renal tubular epithelial cells. European journal of pharmacology 2017, 800, 48-56.
[6] Zhang, W.; Sviripa, V. M.; Kril, L. M.; et al. An Underlying Mechanism of Dual Wnt Inhibition and AMPK Activation: Mitochondrial Uncouplers Masquerading as Wnt Inhibitors. Journal of medicinal chemistry 2019, 62 (24), 11348-11358.
