抑制劑MCC950的作用機(jī)制及在多種炎癥動(dòng)物模型研究中的應(yīng)用_abio生物試劑品牌網(wǎng)
NLRP3炎癥小體是由模式識(shí)別受體、接頭蛋白ASC和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1（Caspase-1）組成的多蛋白復(fù)合物，其過(guò)度激活與多種生理異常過(guò)程的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。
MCC950（CRID3，AbMole，M8083）作為一種高效、特異性的NLRP3炎癥小體抑制劑，能夠在納摩爾濃度下阻斷NLRP3 的經(jīng)典及非經(jīng)典激活途徑。MCC950還能抑制細(xì)胞焦亡，并在多個(gè)研究領(lǐng)域中展現(xiàn)出良好的抗炎效果。
AbMole為全球科研客戶提供高純度、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)專利引用。
一、 MCC950的作用機(jī)制
MCC950（CRID3，AbMole，M8083）能直接與NLRP3蛋白結(jié)合并發(fā)揮抑制作用。研究發(fā)現(xiàn)，它能特異性結(jié)合在NLRP3蛋白NACHT結(jié)構(gòu)域內(nèi)的特定基序上。NACHT結(jié)構(gòu)域在NLRP3炎癥小體激活中起核心作用，參與NLRP3的寡聚化以及與接頭蛋白ASC的相互作用。因此，MCC950能夠阻止NLRP3炎癥小體的組裝和激活（圖1）。
圖 1. MCC950的作用機(jī)理
[1]
二、 MCC950 在相關(guān)研究中的應(yīng)用
1. MCC950 抑制細(xì)胞焦亡
細(xì)胞焦亡是一種由炎癥小體激活引發(fā)的程序性壞死，其特征性標(biāo)志為 Caspase-1或Caspase-11/4/5 激活后切割GSDMD，釋放GSDMD-N 端片段形成細(xì)胞膜孔道，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物釋放，引發(fā)炎癥反應(yīng)。 MCC950（CRID3，AbMole，M8083）通過(guò)抑制 NLRP3 炎癥小體的激活，減少了Caspase-1 的活化，從而降低 GSDMD 的切割水平，減少細(xì)胞膜上孔道形成，阻斷細(xì)胞焦亡進(jìn)程。此外，MCC950 還可能通過(guò)調(diào)控 NLRP3 炎癥小體下游信號(hào)通路，影響細(xì)胞內(nèi)相關(guān)炎癥因子和促焦亡蛋白的表達(dá)與活性，協(xié)同抑制細(xì)胞焦亡的發(fā)生。如果MCC950處理后細(xì)胞活力有所恢復(fù)，則通?？烧f(shuō)明焦亡在上述細(xì)胞死亡過(guò)程中起到了一定的作用。
2. MCC950在炎癥模型中的應(yīng)用
在多種炎癥模型研究中， MCC950（CRID3，AbMole，M8083）展現(xiàn)出良好的抗炎及抑制細(xì)胞焦亡的效果。在急性肺損傷炎癥模型中，通過(guò)氣管內(nèi)滴注脂多糖（LPS）構(gòu)建模型后，小鼠肺部出現(xiàn)明顯炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、肺泡結(jié)構(gòu)破壞，同時(shí)細(xì)胞焦亡相關(guān)指標(biāo)顯著升高。給予MCC950處理后，可顯著減輕肺部炎癥反應(yīng)，降低 IL - 1β、TNF - α等炎癥因子水平，同時(shí)減少肺組織中 GSDMD 切割片段的表達(dá)，抑制細(xì)胞焦亡的發(fā)生，改善肺泡結(jié)構(gòu)完整性 [2]。
在小鼠、大鼠的急性腎損傷炎癥模型中，使用 脂多糖（ LPS，AbMole，M9524 ）誘導(dǎo)建立模型，可出現(xiàn) 腎小管上皮細(xì)胞損傷，NLRP3 炎癥小體激活，并引發(fā)炎癥反應(yīng)和細(xì)胞焦亡。同樣經(jīng) MCC950（CRID3，AbMole，M8083）干預(yù)后，能夠抑制腎臟組織中NLRP3炎癥小體的激活，降低Caspase-1的活性，減少GSDMD的切割，從而減輕腎小管上皮細(xì)胞焦亡，緩解腎臟炎癥損傷，改善小鼠腎功能相關(guān)指標(biāo) [3, 4]。
3. MCC950在其它模型中的應(yīng)用
在C57BL/6 J小鼠的帕金森病模型中， MCC950（CRID3，AbMole，M8083）能夠減弱NLRP3炎癥小體的激活以及Caspase-1、IL-1β的活化，并減少α-突觸核蛋白聚集體的量，保護(hù)多巴胺能神經(jīng)元 [5]。在Apoe基因敲除小鼠動(dòng)脈粥樣硬化模型中，MCC950顯著降低其炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)和炎癥因子的釋放 [6]。在膿毒癥小鼠模型中，MCC950通過(guò)抑制NLRP3炎癥小體的激活，可減輕炎癥反應(yīng)和器官損傷 [7]。 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。
三、 范例詳解
1. Acta Pharm Sin B. 2025 Apr 10.
復(fù)旦大學(xué)的科研人員在上述文章中研究了一種從魚腥草（Houttuynia cordata）中提取的抗補(bǔ)體同質(zhì)多糖（HCPM），以及它對(duì)H1N1流感病毒和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）共感染引起的急性肺炎的改善作用。實(shí)驗(yàn)人員建立了H1N1和MRSA共感染的小鼠模型，評(píng)估了HCPM對(duì)共感染小鼠的生存率、體重、肺部和腸道損傷、炎癥因子水平等的影響。最終結(jié)果發(fā)現(xiàn)HCPM減輕了肺部和腸道的炎癥損傷，降低了炎癥因子（如TNF-α、IL-6、IFN-γ等）的水平。HCPM還通過(guò)調(diào)節(jié)腸道-肺軸中的Treg/Th17細(xì)胞平衡，改善了共感染引起的肺部和腸道損傷。AbMole的 MCC950（CRID3，AbMole，M8083）被用于驗(yàn)證NLRP3炎癥體激活在H1N1和MRSA共感染中的作用，以及HCPM是否通過(guò)抑制NLRP3炎癥體來(lái)發(fā)揮其抗炎效果 [8]。
圖 2. The recovery effect of HCPM on Treg/Th17 cell imbalance may be related to its effect on NLRP3 inflammasome signaling in viral–bacterial coinfection mice
[8].
2. Cell Rep. 2020 May 19;31(7):107667.
柏林自由大學(xué)的研究人員探究了鳥苷酸結(jié)合蛋白1（hGBP1）在限制沙眼衣原體（Chlamydia trachomatis）生長(zhǎng)和激活炎癥體中的作用，及其通過(guò)連續(xù)的GTP水解步驟產(chǎn)生GMP的酶學(xué)特性在宿主防御中的功能。研究揭示了hGBP1通過(guò)GTP水解產(chǎn)生的GMP進(jìn)一步代謝為尿酸（UA），從而激活NLRP3炎癥體的機(jī)制。AbMole的 MCC950（CRID3，AbMole，M8083）被用作NLRP3炎癥體的特異性抑制劑，以驗(yàn)證hGBP1介導(dǎo)的GMP生成是否通過(guò)激活NLRP3炎癥體來(lái)發(fā)揮作用 [9]。
圖 3. The Consecutive Hydrolysis of hGBP1 Is Required for Inflammasome Activation
[9]
AbMole是ChemBridge中國(guó)區(qū)官方指定合作伙伴。
參考文獻(xiàn)及鳴謝
[1] Q. Liu, M.M. Zhang, M.X. Guo, Q.P. Zhang, N.Z. Li, J. Cheng, S.L. Wang, G.H. Xu, C.F. Li, J.X. Zhu, L.T. Yi, Inhibition of Microglial NLRP3 with MCC950 Attenuates Microglial Morphology and NLRP3/Caspase-1/IL-1β Signaling In Stress-induced Mice, J Neuroimmune Pharmacol 17(3-4) (2022) 503-514.
[2] L. Mei, L. Zhang, D. Wu, H. Ding, X. Wang, X. Zhang, Y. Wei, Z. Li, J. Tong, [Liuwei Buqi Formula delays progression of chronic obstructive pulmonary disease in rats by regulating the NLRP3/caspase-1/GSDMD pyroptosis pathway], Nan Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao 44(11) (2024) 2156-2162.
[3] Y. Su, Y. Wang, M. Liu, H. Chen, Hydrogen sulfide attenuates renal I/R?induced activation of the inflammatory response and apoptosis via regulating Nrf2?mediated NLRP3 signaling pathway inhibition, Mol Med Rep 24(1) (2021).
[4] M. Yang, P. Shen, L. Xu, M. Kong, C. Yu, Y. Shi, Theacrine alleviates sepsis-induced acute kidney injury by repressing the activation of NLRP3/Caspase-1 inflammasome, PeerJ 10 (2022) e14109.
[5] H. Gao, Y. Liang, M. Wang, W. Li, W. Zheng, Z. Wang, G. Sun, H. Liu, M. Liu, Y. Zhang, Inhibition of α-synuclein aggregation by MCC950 attenuates dopaminergic neuronal damage in MN9D cells, Eur J Pharmacol 1001 (2025) 177774.
[6] U.S. IsmAIlani, A. Buchler, N. MacMullin, F. Abdirahman, M. Adi, B.H. Rotstein, Synthesis and Evaluation of [11C]MCC950 for Imaging NLRP3-Mediated Inflammation in Atherosclerosis, Molecular Pharmaceutics 20(3) (2023) 1709-1716.
[7] F. Long, L. Hu, Y. Chen, X. Duan, K. Xie, J. Feng, M. Wang, RBM3 is associated with acute lung injury in septic mice and patients via the NF-κB/NLRP3 pathway, Inflamm Res 72(4) (2023) 731-744.
[8] X. Li, W. Ding, Y. Lu, H. Zhu, W. Bao, Y. Liu, J. Lyu, L. Zhou, H. Li, J. Li, D. Chen, An anti-complement homogeneous polysaccharide from Houttuynia cordata ameliorates acute pneumonia with H1N1 and MRSA coinfection through rectifying Treg/Th17 imbalance in the gut–lung axis and NLRP3 inflammasome activation, Acta Pharmaceutica Sinica B (2025).
[9] A. Xavier, M.A. Al-Zeer, T.F. Meyer, O. Daumke, hGBP1 Coordinates Chlamydia Restriction and Inflammasome Activation through Sequential GTP Hydrolysis, Cell Rep 31(7) (2020) 107667.
一、 MCC950的作用機(jī)制
MCC950（CRID3，AbMole，M8083）能直接與NLRP3蛋白結(jié)合并發(fā)揮抑制作用。研究發(fā)現(xiàn)，它能特異性結(jié)合在NLRP3蛋白NACHT結(jié)構(gòu)域內(nèi)的特定基序上。NACHT結(jié)構(gòu)域在NLRP3炎癥小體激活中起核心作用，參與NLRP3的寡聚化以及與接頭蛋白ASC的相互作用。因此，MCC950能夠阻止NLRP3炎癥小體的組裝和激活（圖1）。
圖 1. MCC950的作用機(jī)理
[1]
二、 MCC950 在相關(guān)研究中的應(yīng)用
1. MCC950 抑制細(xì)胞焦亡
細(xì)胞焦亡是一種由炎癥小體激活引發(fā)的程序性壞死，其特征性標(biāo)志為 Caspase-1或Caspase-11/4/5 激活后切割GSDMD，釋放GSDMD-N 端片段形成細(xì)胞膜孔道，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物釋放，引發(fā)炎癥反應(yīng)。 MCC950（CRID3，AbMole，M8083）通過(guò)抑制 NLRP3 炎癥小體的激活，減少了Caspase-1 的活化，從而降低 GSDMD 的切割水平，減少細(xì)胞膜上孔道形成，阻斷細(xì)胞焦亡進(jìn)程。此外，MCC950 還可能通過(guò)調(diào)控 NLRP3 炎癥小體下游信號(hào)通路，影響細(xì)胞內(nèi)相關(guān)炎癥因子和促焦亡蛋白的表達(dá)與活性，協(xié)同抑制細(xì)胞焦亡的發(fā)生。如果MCC950處理后細(xì)胞活力有所恢復(fù)，則通?？烧f(shuō)明焦亡在上述細(xì)胞死亡過(guò)程中起到了一定的作用。
2. MCC950在炎癥模型中的應(yīng)用
在多種炎癥模型研究中， MCC950（CRID3，AbMole，M8083）展現(xiàn)出良好的抗炎及抑制細(xì)胞焦亡的效果。在急性肺損傷炎癥模型中，通過(guò)氣管內(nèi)滴注脂多糖（LPS）構(gòu)建模型后，小鼠肺部出現(xiàn)明顯炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、肺泡結(jié)構(gòu)破壞，同時(shí)細(xì)胞焦亡相關(guān)指標(biāo)顯著升高。給予MCC950處理后，可顯著減輕肺部炎癥反應(yīng)，降低 IL - 1β、TNF - α等炎癥因子水平，同時(shí)減少肺組織中 GSDMD 切割片段的表達(dá)，抑制細(xì)胞焦亡的發(fā)生，改善肺泡結(jié)構(gòu)完整性 [2]。
在小鼠、大鼠的急性腎損傷炎癥模型中，使用 脂多糖（ LPS，AbMole，M9524 ）誘導(dǎo)建立模型，可出現(xiàn) 腎小管上皮細(xì)胞損傷，NLRP3 炎癥小體激活，并引發(fā)炎癥反應(yīng)和細(xì)胞焦亡。同樣經(jīng) MCC950（CRID3，AbMole，M8083）干預(yù)后，能夠抑制腎臟組織中NLRP3炎癥小體的激活，降低Caspase-1的活性，減少GSDMD的切割，從而減輕腎小管上皮細(xì)胞焦亡，緩解腎臟炎癥損傷，改善小鼠腎功能相關(guān)指標(biāo) [3, 4]。
3. MCC950在其它模型中的應(yīng)用
在C57BL/6 J小鼠的帕金森病模型中， MCC950（CRID3，AbMole，M8083）能夠減弱NLRP3炎癥小體的激活以及Caspase-1、IL-1β的活化，并減少α-突觸核蛋白聚集體的量，保護(hù)多巴胺能神經(jīng)元 [5]。在Apoe基因敲除小鼠動(dòng)脈粥樣硬化模型中，MCC950顯著降低其炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)和炎癥因子的釋放 [6]。在膿毒癥小鼠模型中，MCC950通過(guò)抑制NLRP3炎癥小體的激活，可減輕炎癥反應(yīng)和器官損傷 [7]。 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。
三、 范例詳解
1. Acta Pharm Sin B. 2025 Apr 10.
復(fù)旦大學(xué)的科研人員在上述文章中研究了一種從魚腥草（Houttuynia cordata）中提取的抗補(bǔ)體同質(zhì)多糖（HCPM），以及它對(duì)H1N1流感病毒和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）共感染引起的急性肺炎的改善作用。實(shí)驗(yàn)人員建立了H1N1和MRSA共感染的小鼠模型，評(píng)估了HCPM對(duì)共感染小鼠的生存率、體重、肺部和腸道損傷、炎癥因子水平等的影響。最終結(jié)果發(fā)現(xiàn)HCPM減輕了肺部和腸道的炎癥損傷，降低了炎癥因子（如TNF-α、IL-6、IFN-γ等）的水平。HCPM還通過(guò)調(diào)節(jié)腸道-肺軸中的Treg/Th17細(xì)胞平衡，改善了共感染引起的肺部和腸道損傷。AbMole的 MCC950（CRID3，AbMole，M8083）被用于驗(yàn)證NLRP3炎癥體激活在H1N1和MRSA共感染中的作用，以及HCPM是否通過(guò)抑制NLRP3炎癥體來(lái)發(fā)揮其抗炎效果 [8]。
圖 2. The recovery effect of HCPM on Treg/Th17 cell imbalance may be related to its effect on NLRP3 inflammasome signaling in viral–bacterial coinfection mice
[8].
2. Cell Rep. 2020 May 19;31(7):107667.
柏林自由大學(xué)的研究人員探究了鳥苷酸結(jié)合蛋白1（hGBP1）在限制沙眼衣原體（Chlamydia trachomatis）生長(zhǎng)和激活炎癥體中的作用，及其通過(guò)連續(xù)的GTP水解步驟產(chǎn)生GMP的酶學(xué)特性在宿主防御中的功能。研究揭示了hGBP1通過(guò)GTP水解產(chǎn)生的GMP進(jìn)一步代謝為尿酸（UA），從而激活NLRP3炎癥體的機(jī)制。AbMole的 MCC950（CRID3，AbMole，M8083）被用作NLRP3炎癥體的特異性抑制劑，以驗(yàn)證hGBP1介導(dǎo)的GMP生成是否通過(guò)激活NLRP3炎癥體來(lái)發(fā)揮作用 [9]。
圖 3. The Consecutive Hydrolysis of hGBP1 Is Required for Inflammasome Activation
[9]
AbMole是ChemBridge中國(guó)區(qū)官方指定合作伙伴。
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[1] Q. Liu, M.M. Zhang, M.X. Guo, Q.P. Zhang, N.Z. Li, J. Cheng, S.L. Wang, G.H. Xu, C.F. Li, J.X. Zhu, L.T. Yi, Inhibition of Microglial NLRP3 with MCC950 Attenuates Microglial Morphology and NLRP3/Caspase-1/IL-1β Signaling In Stress-induced Mice, J Neuroimmune Pharmacol 17(3-4) (2022) 503-514.
[2] L. Mei, L. Zhang, D. Wu, H. Ding, X. Wang, X. Zhang, Y. Wei, Z. Li, J. Tong, [Liuwei Buqi Formula delays progression of chronic obstructive pulmonary disease in rats by regulating the NLRP3/caspase-1/GSDMD pyroptosis pathway], Nan Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao 44(11) (2024) 2156-2162.
[3] Y. Su, Y. Wang, M. Liu, H. Chen, Hydrogen sulfide attenuates renal I/R?induced activation of the inflammatory response and apoptosis via regulating Nrf2?mediated NLRP3 signaling pathway inhibition, Mol Med Rep 24(1) (2021).
[4] M. Yang, P. Shen, L. Xu, M. Kong, C. Yu, Y. Shi, Theacrine alleviates sepsis-induced acute kidney injury by repressing the activation of NLRP3/Caspase-1 inflammasome, PeerJ 10 (2022) e14109.
[5] H. Gao, Y. Liang, M. Wang, W. Li, W. Zheng, Z. Wang, G. Sun, H. Liu, M. Liu, Y. Zhang, Inhibition of α-synuclein aggregation by MCC950 attenuates dopaminergic neuronal damage in MN9D cells, Eur J Pharmacol 1001 (2025) 177774.
[6] U.S. IsmAIlani, A. Buchler, N. MacMullin, F. Abdirahman, M. Adi, B.H. Rotstein, Synthesis and Evaluation of [11C]MCC950 for Imaging NLRP3-Mediated Inflammation in Atherosclerosis, Molecular Pharmaceutics 20(3) (2023) 1709-1716.
[7] F. Long, L. Hu, Y. Chen, X. Duan, K. Xie, J. Feng, M. Wang, RBM3 is associated with acute lung injury in septic mice and patients via the NF-κB/NLRP3 pathway, Inflamm Res 72(4) (2023) 731-744.
[8] X. Li, W. Ding, Y. Lu, H. Zhu, W. Bao, Y. Liu, J. Lyu, L. Zhou, H. Li, J. Li, D. Chen, An anti-complement homogeneous polysaccharide from Houttuynia cordata ameliorates acute pneumonia with H1N1 and MRSA coinfection through rectifying Treg/Th17 imbalance in the gut–lung axis and NLRP3 inflammasome activation, Acta Pharmaceutica Sinica B (2025).
[9] A. Xavier, M.A. Al-Zeer, T.F. Meyer, O. Daumke, hGBP1 Coordinates Chlamydia Restriction and Inflammasome Activation through Sequential GTP Hydrolysis, Cell Rep 31(7) (2020) 107667.
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