CCCP 是氧化磷酸化 (OXPHOS) 解偶聯(lián)劑。CCCP 誘導(dǎo) PINK1 激活,促進(jìn) Parkin 在 Ser65 位點(diǎn)磷酸化。
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CCCP的生物活性
體外研究
CCCP 抑制由各種類型 STING 通路激活劑誘導(dǎo)的 IFN-β 產(chǎn)生。CCCP 通過破壞 STING 和 TBK1 的結(jié)合來抑制 STING、TBK1 和 IRF3 的磷酸化。CCCP 抑制 STING 及其下游信號(hào)分子 TBK1 和 IRF3 的激活,但不抑制 STING 易位到核周區(qū)域。CCCP 會(huì)損害 STING 和 TBK1 之間的相互作用,并同時(shí)觸發(fā)線粒體裂變。重要的是,關(guān)鍵線粒體裂變調(diào)節(jié)因子 Drp1 的敲除恢復(fù)了 STING 活性,表明 CCCP 通過 DRP1 介導(dǎo)的線粒體斷裂下調(diào) STING 通路。破壞膜電位的質(zhì)子載體 CCCP 會(huì)抑制 DMXAA 觸發(fā)的 STING 信號(hào)通路。CCCP 顯著抑制 DMXAA 處理的 RAW264.7 細(xì)胞和 MEF 中 IFN-β 的產(chǎn)生[1]。
低至 1 μM CCCP 就足以誘導(dǎo)有絲分裂。在用 10 μM CCCP (用于誘導(dǎo)線粒體自噬的劑量) 處理的細(xì)胞中,幾乎不會(huì)誘導(dǎo)有絲分裂。從機(jī)制上講,有絲分裂需要將受損的線粒體定位在細(xì)胞外圍,這是因?yàn)槭軗p的線粒體避免與內(nèi)向運(yùn)動(dòng)蛋白結(jié)合[4]。
體內(nèi)研究
使用 CCCP 和 PPEF 各 3 mg/kg.bw 的相同劑量。在這兩種情況下,細(xì)菌載量均觀察到 1 個(gè)對(duì)數(shù)減少。然而,當(dāng) 3 mg/kg.bw 的 PPEF 與 3 mg/kg.bw 的 CCCP 結(jié)合使用時(shí),觀察到細(xì)菌數(shù)量減少了 6 log10。開發(fā)的模型驗(yàn)證了聯(lián)合療法增強(qiáng)的抗菌活性[2]。99mSD 大鼠心臟中的 Tc-MIBI 信號(hào)給予 CCCP (4 mg/kg 腹膜內(nèi)注射) 或?qū)φ战M也被測(cè)量。99mTc-MIBI 信號(hào)在給予 CCCP 的大鼠心臟中降低,同時(shí)通過31P 磁共振波譜測(cè)量的 ATP 含量降低。為了研究 CCCP 是否降低了大鼠的 99mTc-MIBI 信號(hào),我們分析了給予 CCCP 的大鼠離體心臟組織中的放射性同位素活性。99mTc-MIBI 注射后 180 分鐘,CCCP 組心臟 99mTc-MIBI信號(hào)明顯低于對(duì)照組[3]。
實(shí)驗(yàn)參考方法
細(xì)胞測(cè)定[1]
MEFs(5×10^5),Raw264.7細(xì)胞(1×10^6)和穩(wěn)定表達(dá)STING的HeLa細(xì)胞(1.5×10^5)用DMXAA(100 μg/mL)刺激2或3小時(shí),或用c-di-GMP(5 μM)、cGAMP(5 μg/mL)或聚(dA:dT)(2 μg/mL)轉(zhuǎn)染6小時(shí)。CCCP(50 μM)與DMXAA(100 μg/mL)共同處理,或者在處理c-di-GMP或聚(dA:dT)的最后5小時(shí)進(jìn)行處理[1]。
MCE尚未獨(dú)立確認(rèn)這些方法的準(zhǔn)確性。僅供參考。
動(dòng)物給藥[2][3]
小鼠[2]
雌性Balb/c小鼠n=6,每組劑量為20-25 g,通過在細(xì)菌感染前4天和1天進(jìn)行2次150 mg/kg體重的環(huán)磷酰胺腹腔注射使其中性粒細(xì)胞減少。將0.1 mL的106 CFU/mL細(xì)菌懸液注入右后大腿肌肉。在感染后2小時(shí),給予PPEF(3 mg/kg體重)、CCCP(3 mg/kg體重)以及聯(lián)合使用PPEF+CCCP(3 mg/kg體重+3 mg/kg體重),通過0.1 mL無菌水單次靜脈注射給藥?咕o藥后24小時(shí),處死小鼠。每只小鼠的右大腿肌肉無菌收集,勻漿并進(jìn)行系列稀釋,再處理進(jìn)行定量培養(yǎng)。
大鼠[3]
大鼠隨機(jī)分為三組。一組在注射12.5 MBq(337.8 μCi)99mTc-MIBI后15分鐘被安樂死(n=6)。另外兩組在注射同劑量99mTc-MIBI后90分鐘,分別接受4 mg/kg CCCP(CCCP組;n=7)或載體(載體組;n=7)腹腔注射,并在額外90分鐘后(99mTc-MIBI注射后180分鐘)被安樂死。取出心臟并稱重,利用自動(dòng)井式伽馬計(jì)在110到170 keV之間測(cè)量放射性。99mTc-MIBI信號(hào)已根據(jù)物理衰變(半衰期=6小時(shí))進(jìn)行修正。
MCE尚未獨(dú)立確認(rèn)這些方法的準(zhǔn)確性。僅供參考。
參考文獻(xiàn)
[1]. Kwon D, et al. Carbonyl cyanide 3-chlorophenylhydrazone (CCCP) suppresses STING-mediated DNA sensing pathway through inducing mitochondrial fission. Biochem Biophys Res Commun. 2017 Aug 30. pii: S0006-291X(17)31704-7.
[2]. Sinha D, et al. Synergistic efficacy of Bisbenzimidazole and Carbonyl Cyanide 3-Chlorophenylhydrazonecombination against MDR bacterial strains. Sci Rep. 2017 Mar 17;7:44419.
[3]. Kawamoto A, et al. Measurement of technetium-99m sestamibi signals in rats administered a mitochondrial uncoupler and in a rat model of heart failure. PLoS One. 2015 Jan 16;10(1):e0117091.
[4]. Kondapalli C, et al. PINK1 is activated by mitochondrial membrane potential depolarization and stimulates Parkin E3 ligase activity by phosphorylating Serine 65. Open Biol. 2012 May;2(5):120080.
[5]. Haifeng Jiao, et al. Mitocytosis, a migrasome-mediated mitochondrial quality-control process. Cell. 2021 May 27;184(11):2896-2910.e13.