自噬抑制剂Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1

　　Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 (BafA1) 是特异性，可逆的 V-ATPase 抑制剂，IC50 值为 4-400 nmol/mg。Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1，大环内酯类抗生素， 是一种自噬 (autophagy) 晚期阶段抑制剂。Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 阻断自噬体与溶酶体的融合，并抑制培养细胞溶酶体中的酸化和蛋白质降解。Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 也诱导调亡 (apoptosis)。

 

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　　自噬抑制剂Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1的生物活性

 

　　体外研究

 

　　Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 可作用于不同类型的膜 ATPase，其中真菌 (N. crassa)、植物 (Z. mays) 和动物 (牛肾上腺髓质) 的液泡 ATPase 的 I50 分别为 400 nmol/mg、4 nmol/mg 和 50 nmol/mg。I50 值是指每毫克蛋白质中抑制 50% 的 ATPase 活性的 Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 的 μmol 数[1]。

 

　　Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 通过抑制 V-ATPase 依赖性酸化和 Ca-P60A/SERCA 依赖性自噬体-溶酶体融合来破坏自噬通量[2]。

 

　　低浓度 (1 nM) 的 Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 可有效且特异性地抑制和杀死儿童 B 细胞急性淋巴细胞白血病细胞。它靶向自噬途径的早期和晚期阶段、线粒体并诱导 caspase 非依赖性细胞凋亡。Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 诱导 Beclin 1 与 Bcl-2 结合，从而进一步抑制自噬并促进细胞凋亡[5]。

 

　　Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 可抑制 BEL-7402 肝细胞癌和 HO-8910 卵巢癌细胞系的生长和转移潜能。透射电子显微镜和 capsase-3 和 -9 测定表明 Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 可诱导细胞凋亡[6]。

 

　　Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 以剂量依赖性方式抑制多种培养细胞的生长，包括金仓鼠胚胎和 NIH-3T3 成纤维细胞（无论是否转化）以及 PC12 和 HeLa 细胞。Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 抑制细胞生长的 IC50 范围为 10 至 50 nM[7]。

 

　　体内研究

 

　　低剂量 Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1（0.1 mg/kg）慢性治疗会轻微抑制肿瘤体积，但最终肿瘤体积与对照组无明显差异。然而，与对照组相比，高剂量 Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1（1 mg/kg）慢性治疗在 21 天后可显著抑制肿瘤生长[8]。

 

　　Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1（0.1 mg/kg 或 1 mg/kg；每日腹腔注射，连续 3 天）可延长患有晚期疾病的 B 细胞急性淋巴细胞白血病 (B-ALL) 异种移植小鼠的生存期[9]。

 

　　自噬抑制剂Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1的实验参考方法

 

　　细胞测定

 

　　细胞使用0.05%胰蛋白酶收获，并悬浮在含有10%胎牛血清的培养基中，每个96孔板的孔中加入200 µL的细胞悬液。细胞在此条件下培养20小时以促进粘附。在孔中添加巴非洛酮A1，最终浓度为200、400和800 nM，各组重复三次。24、48和72小时后，向细胞中添加20 µL的WST-1。经过在37°C下孵育4小时后，使用分光光度计在435 nm处读取光密度（OD），675 nm作为参考波长。

 

　　动物给药

 

　　小鼠：肿瘤-bearing的小鼠随机分为三个实验组：低剂量巴非洛酮A1（每日0.1 mg/kg）治疗组（n=5）、高剂量巴非洛酮A1（每日1 mg/kg）治疗组（n=5）和对照组（n=5）。测量肿瘤大小并计算肿瘤体积倍增时间。

 

　　MCE尚未独立确认这些方法的准确性。仅供参考。

 

　　参考文献

 

　　[1]. Bowman EJ, et al. Bafilomycins: a class of inhibitors of membrane ATPases from microorganisms, animal cells, and plant cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 1988;85(21):7972-7976. 

 

　　[2]. Mauvezin C, et al. Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 disrupts autophagic flux by inhibiting both V-ATPase-dependent acidification and Ca-P60A/SERCA-dependent autophagosome-lysosome fusion. Autophagy. 2015;11(8):1437-1438. 

 

　　[4]. Yoshimori T, et al. Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1, a specific inhibitor of vacuolar-type H(+)-ATPase, inhibits acidification and protein degradation in lysosomes of cultured cells. J Biol Chem. 1991;266(26):17707-17712 

 

　　[5]. Yuan N, et al. Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 targets both autophagy and apoptosis pathways in pediatric B-cell acute lymphoblastic leukemia. Haematologica. 2015 Mar;100(3):345-56. 

 

　　[6]. Lu X, et al. Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 inhibits the growth and metastatic potential of the BEL-7402 liver cancer and HO-8910 ovarian cancer cell lines and induces alterations in their microRNA expression. Exp Ther Med. 2015 Nov;10(5):1829-1834. 

 

　　[7]. Ohkuma S, et al. Inhibition of cell growth by bafilomycin A1, a selective inhibitor of vacuolar H(+)-ATPase. In Vitro Cell Dev Biol Anim. 1993 Nov;29A(11):862-6. 

 

　　[8]. Ohta T, et al. Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 induces apoptosis in the human pancreatic cancer cell line Capan-1. J Pathol. 1998 Jul;185(3):324-30. 

 

　　[9]. Cattani L, et al. Bafilomycin A1 巴佛洛霉素A1 and intracellular multiplication of Legionella pneumophila. Antimicrob Agents Chemother. 1997;41(1):212-214.