mTOR作為細(xì)胞內(nèi)關(guān)鍵的信號(hào)傳導(dǎo)樞紐,參與調(diào)控細(xì)胞的多種生理過(guò)程。
MHY1485(AbMole,M9050)因能高效激活 mTOR信號(hào)通路,被廣泛用于多個(gè)研究領(lǐng)域中。此外,MHY1485還表現(xiàn)出高效的自噬抑制活性,為探索細(xì)胞代謝平衡、應(yīng)激反應(yīng)等機(jī)制提供了重要工具。
AbMole為全球科研客戶(hù)提供高純度、高生物活性的抑制劑、細(xì)胞因子、人源單抗、天然產(chǎn)物、熒光染料、多肽、靶點(diǎn)蛋白、化合物庫(kù)、抗生素等科研試劑,全球大量文獻(xiàn)專(zhuān)利引用。
一、MHY1485的作用機(jī)理
mTOR(哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白)是細(xì)胞中一個(gè)關(guān)鍵的激酶,mTOR整合細(xì)胞內(nèi)外的營(yíng)養(yǎng)、能量、生長(zhǎng)因子等信號(hào),調(diào)控包括蛋白質(zhì)合成、代謝、細(xì)胞生長(zhǎng)增殖在內(nèi)的許多重要生命過(guò)程。mTOR一般以復(fù)合物的形式發(fā)揮功能,在哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)主要有兩種mTOR蛋白,即mTORC1和mTORC2。
MHY1485(AbMole,M9050)主要作用于mTORC1,并對(duì)mTORC1表現(xiàn)出較強(qiáng)的激動(dòng)活性
[1]。研究表明,MHY1485能夠顯著增加mTOR在Ser2448位點(diǎn)的磷酸化水平,并上調(diào)其下游靶蛋白4E-BP1的磷酸化
[2]。MHY1485還是一種被廣泛使用的自噬抑制劑。在細(xì)胞的自噬過(guò)程中,自噬體需與溶酶體融合形成自噬-溶酶體,才能降解其所包裹的物質(zhì)。MHY1485 能夠抑制這一融合過(guò)程,使自噬體無(wú)法與溶酶體正常結(jié)合。另外一方面,由MHY1485激活的mTORC1也會(huì)抑制其下游自噬相關(guān)蛋白的活性,如抑制 ULK1(UNC-51 樣激酶 1)復(fù)合體的活性,從而阻礙自噬的起始過(guò)程
[3]。
二、MHY1485的科研應(yīng)用
1. MHY1485在干細(xì)胞和類(lèi)器官研究的應(yīng)用
在體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中,
MHY1485(AbMole,M9050)被用于探索mTOR通路對(duì)細(xì)胞增殖、分化及代謝的影響。例如MHY1485(1-10 μM)在成肌細(xì)胞模型中可通過(guò)激活mTORC1促進(jìn)肌管形成,上調(diào)肌細(xì)胞分化相關(guān)基因(如 MyoD、MyoG)的表達(dá),揭示mTORC1在肌細(xì)胞發(fā)育中的正向調(diào)控作用
[4]。在腦類(lèi)器官的培養(yǎng)中,短期的MHY1485(1-5 μM)處理可促進(jìn)細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞分化,長(zhǎng)期處理則有助于腦類(lèi)器官的成型,提示 mTOR通路的調(diào)節(jié)對(duì)于神經(jīng)干細(xì)胞的分化和腦類(lèi)器官的培養(yǎng)至關(guān)重要
[5]。MHY1485還可用于腸道類(lèi)器官的培養(yǎng),例如MHY1485能夠增加SLC7A5基因敲除小鼠腸道類(lèi)器官中pS6的水平,使其與野生型小鼠腸道類(lèi)器官相似,這表明MHY1485可以通過(guò)激活mTORC1信號(hào)通路,調(diào)節(jié)腸道類(lèi)器官的生長(zhǎng)和發(fā)育
[6]。
圖 1. MHY1485用于腦類(lèi)器官的長(zhǎng)期培養(yǎng)[5]
2. MHY1485調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝
mTOR通路的核心功能之一是調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝。
MHY1485(AbMole,M9050)作為mTOR的激動(dòng)劑,在多種組織和細(xì)胞的代謝調(diào)節(jié)中有著重要的研究應(yīng)用。例如研究人員使用MHY1485(2 μM)處理3T3-L1脂肪細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)MHY1485影響了細(xì)胞的脂質(zhì)代謝
[7]。此外,MHY1485還可增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的葡萄糖攝取和乳酸生成,說(shuō)明MHY1485還可調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的能量代謝
[8]。在另一項(xiàng)研究中,實(shí)驗(yàn)人員使用MHY1485(10 μM)處理C2C12肌管細(xì)胞,以評(píng)估m(xù)TORC1激活對(duì)細(xì)胞代謝和胰島素敏感性的影響
[9]。
3. MHY1485用于細(xì)胞自噬的研究
MHY1485(AbMole,M9050)還對(duì)細(xì)胞自噬表現(xiàn)出抑制效應(yīng)。在一項(xiàng)研究中,使用HepG2細(xì)胞系構(gòu)建了阿霉素(DOX)耐受的細(xì)胞模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,MHY1485能夠顯著抑制自噬相關(guān)蛋白LC3A的表達(dá),并影響ULK1的磷酸化水平,從而抑制自噬,進(jìn)而增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)阿霉素的敏感性
[10]。在對(duì)血管性癡呆大鼠模型的研究中,實(shí)驗(yàn)人員通過(guò)永久結(jié)扎雙側(cè)頸總動(dòng)脈建立該模型,隨后使用了Rapamycin(雷帕霉素)和MHY1485來(lái)研究PI3K/AKT/mTOR軸對(duì)線(xiàn)粒體自噬的影響。結(jié)果顯示,雷帕霉素處理的大鼠認(rèn)知功能得到改善,神經(jīng)元損傷和線(xiàn)粒體功能障礙顯著減輕;而MHY1485的加入則逆轉(zhuǎn)了雷帕霉素對(duì)凋亡的抑制,以及雷帕霉素對(duì)線(xiàn)粒體自噬的激活
[11]。
2014年,AbMole的兩款抑制劑分別被西班牙國(guó)家心血管研究中心和美國(guó)哥倫比亞大學(xué)用于動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn),相關(guān)科研成果發(fā)表于頂刊 Nature 和 Nature Medicine。
4. MHY1485在動(dòng)物模型中的應(yīng)用
MHY1485(AbMole,M9050)作為一種mTOR激活劑,在多種動(dòng)物模型中展現(xiàn)了其在不同生理過(guò)程中的重要作用。例如有文獻(xiàn)探究了MHY1485對(duì)小鼠卵巢卵泡發(fā)育的影響,研究中使用了CD-1和B6D2F1品系的小鼠,發(fā)現(xiàn)MHY1485處理后卵巢組織中mTOR信號(hào)通路蛋白的磷酸化水平增加,卵泡發(fā)育得到促進(jìn)
[12]。在非酒精性脂肪性肝炎(NASH)大鼠模型中,研究發(fā)現(xiàn)姜黃素(Curcumin)通過(guò)調(diào)節(jié)mTORC1-TFEB通路恢復(fù)脂滴自噬,減少脂質(zhì)積累,而mTORC1激活劑MHY1485部分消除了這種效應(yīng),表明姜黃素在上述模型中的活性可能與mTORC1信號(hào)通路有關(guān)
[13]。
三、范例詳解
1. Chemical Engineering Journal 488 (2024) 151071
鄭州大學(xué)附屬第三醫(yī)院的科研人員在該文章中研究了新型納米鉑(Nano-Pt)在骨肉瘤中的作用及機(jī)制,通過(guò)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)(MG-63、U2-OS、143B 三種骨肉瘤細(xì)胞系)和動(dòng)物模型驗(yàn)證其效果。發(fā)現(xiàn)Nano-Pt可進(jìn)入骨肉瘤細(xì)胞,顯著抑制細(xì)胞增殖、遷移和克隆形成,促進(jìn)凋亡,且對(duì)正常細(xì)胞毒性較低;在裸鼠異種移植模型中,能抑制腫瘤生長(zhǎng),且對(duì)心、肝、脾、肺、腎等正常組織損傷較小。Nano-Pt還能通過(guò)誘導(dǎo)自噬增強(qiáng)抗腫瘤效果。由AbMole提供的
MHY1485(AbMole,M9050)作為 mTOR 激動(dòng)劑,被用于驗(yàn)證 Nano-Pt 通過(guò)抑制 PI3K/AKT/mTOR 通路誘導(dǎo)自噬的機(jī)制。實(shí)驗(yàn)人員通過(guò)檢測(cè)自噬相關(guān)蛋白(如 LC3-B、P62)、凋亡相關(guān)蛋白(如 BAX、Caspase-3)的表達(dá)及凋亡流式細(xì)胞術(shù)結(jié)果,證實(shí) MHY1485 可逆轉(zhuǎn) Nano-Pt 對(duì) PI3K/AKT/mTOR 通路的抑制作用,從而減弱 Nano-Pt 誘導(dǎo)的自噬和凋亡,反向驗(yàn)證了 Nano-Pt 通過(guò)抑制上述通路發(fā)揮作用。
圖 2. MHY1485抑制骨肉瘤細(xì)胞自噬[14]
2. International immunopharmacology 142 (2024) 113196
遼寧中醫(yī)藥大學(xué)、北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院的科研團(tuán)隊(duì)在上述論文中探討了紅景天苷(Salidroside,Sal)對(duì) 2 型糖尿病(T2DM)小鼠心房顫動(dòng)(AF)的影響及機(jī)制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)T2DM小鼠出現(xiàn)心房電生理學(xué)重構(gòu)和結(jié)構(gòu)變化,并且AF 易感性顯著升高,同時(shí)心房中 mTOR-STAT3-MCP-1 信號(hào)通路激活,炎癥標(biāo)志物增加,單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)增多。Sal 可以劑量依賴(lài)性方式改善 T2DM 小鼠的心功能,減輕心房結(jié)構(gòu)和電重構(gòu),減少心房炎癥;其通過(guò)下調(diào) mTOR-STAT3-MCP-1 通路活性,降低心房單核細(xì)胞 / 巨噬細(xì)胞浸潤(rùn),從而降低 AF的易感性。來(lái)自AbMole的
MHY1485(AbMole,M9050)作為mTOR激動(dòng)劑用于證實(shí)Salidroside的作用依賴(lài)于對(duì) mTOR 通路的抑制
[15]。
圖 3. Effects of MHY1485 on mTOR-STAT3 signaling, chemokine/cytokine production as well as remodeling markers[15].
AbMole是ChemBridge中國(guó)區(qū)官方指定合作伙伴。

參考文獻(xiàn)及鳴謝
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