使細(xì)胞內(nèi) cAMP 水平升高是 Forskolin 發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)，高濃度的 cAMP 作為一種重要的第二信使，能夠激活蛋白激酶 A（Protein Kinase A，PKA），從而引發(fā)一系列細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)事件，并參與細(xì)胞分化、增殖、代謝調(diào)節(jié)、炎癥反應(yīng)等多個(gè)生理過程。
 

 

在干細(xì)胞和類器官研究領(lǐng)域，Forskolin（佛司可林，AbMole，M2191）展現(xiàn)出獨(dú)特的調(diào)控作用，為深入理解干細(xì)胞的命運(yùn)決定和類器官的發(fā)育提供了新的研究思路和工具。在胚胎干細(xì)胞（ESCs）的培養(yǎng)中，F(xiàn)orskolin 能夠通過激活 cAMP 信號通路，影響干細(xì)胞的自我更新和分化過程。研究表明，在小鼠胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)體系中添加 Forskolin（10μM），能夠上調(diào)多能性相關(guān)基因如Oct4、Sox2和Nanog的表達(dá)，從而維持胚胎干細(xì)胞的自我更新[1]。然而，在特定的誘導(dǎo)條件下，F(xiàn)orskolin又可以促進(jìn)胚胎干細(xì)胞的分化。在培養(yǎng)基中加入Forskolin，能夠顯著提高胚胎干細(xì)胞向神經(jīng)前體細(xì)胞分化的效率，增加神經(jīng)前體細(xì)胞標(biāo)志物如Pax6和Nestin 的表達(dá)。這表明 Forskolin 在胚胎干細(xì)胞研究中具有雙向調(diào)控作用，其具體作用取決于細(xì)胞所處的微環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件[2]。

 

在誘導(dǎo)多潛能干細(xì)胞（iPSCs）的研究中，Forskolin（Coleonol，AbMole，M2191）同樣具有重要的價(jià)值。Forskolin可以通過調(diào)節(jié) cAMP 信號通路，提高體細(xì)胞重編程為 iPSCs 的效率[3]。這可能是因?yàn)?Forskolin激活的 cAMP 信號通路可以調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的表觀遺傳狀態(tài)，使體細(xì)胞更容易被重編程為多能干細(xì)胞。Forskolin 對類器官的生長和分化也具有調(diào)節(jié)作用。在腸道類器官的培養(yǎng)中，F(xiàn)orskolin可以促進(jìn)腸道干細(xì)胞的增殖和分化，使類器官形成更加完整的隱窩-絨毛結(jié)構(gòu)，腸道上皮細(xì)胞標(biāo)志物如E -鈣粘蛋白和細(xì)胞角蛋白18的表達(dá)也顯著增加。在肝臟類器官的研究中，F(xiàn)orskolin可以調(diào)節(jié)肝臟類器官中肝細(xì)胞的功能成熟，促進(jìn)肝臟特異性基因如白蛋白和細(xì)胞色素 P450 家族基因的表達(dá)[4]。2014年，AbMole的兩款抑制劑分別被西班牙國家心血管研究中心和美國哥倫比亞大學(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。

 

Forskolin（毛喉素，AbMole，M2191）對腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡、遷移等關(guān)鍵生物學(xué)過程產(chǎn)生多方面的影響。在骨髓瘤細(xì)胞U266、H929、INA-6、RPMI 8226和OPM-2 中，F(xiàn)orskoli表現(xiàn)出抑制細(xì)胞增殖的作用：當(dāng)用 1-100μM 的Forskolin處理這些細(xì)胞72小時(shí)后，細(xì)胞呈現(xiàn)出劑量依賴性死亡[5]。在 CD77⁺ Daudi淋巴瘤細(xì)胞中，F(xiàn)orskolin 能夠與其他物質(zhì)共同作用，通過觸發(fā)鈣離子、cAMP和神經(jīng)酰胺的信號通路，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡 ，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡[6]。

 

Forskolin（佛司可林，AbMole，M2191）也常用于糖代謝、脂肪代謝的研究。在糖原合成方面，F(xiàn)orskolin 通過提高 cAMP 水平，激活PKA，PKA可以磷酸化糖原合成酶激酶 3（GSK3），使其活性降低。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，給予Forskolin處理的Insulin抵抗小鼠，其血糖水平顯著降低，Insulin敏感性明顯提高，同時(shí)肝臟和肌肉組織中IRS-1的酪氨酸磷酸化水平以及 Akt 的活性均顯著增加。這些研究結(jié)果表明，F(xiàn)orskolin在糖代謝研究中具有重要的潛在價(jià)值，為深入理解糖代謝調(diào)控機(jī)制以及相關(guān)代謝疾病的研究提供了新的思路和方法[7]。

 

上述文章的核心是探究胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）對Gemcitabine耐受的發(fā)展過程，以及該過程中的動(dòng)態(tài)表觀遺傳景觀，并重點(diǎn)研究了超級增強(qiáng)子及其調(diào)節(jié)作用。研究人員觀察到超級增強(qiáng)子的激活狀態(tài)具有很大的可塑性，這些順式元件中有相當(dāng)一部分在耐受細(xì)胞中失活。此外，科研人員確定NDRG1 超級增強(qiáng)子（NDRG1-SE） 是Gemcitabine耐受細(xì)胞的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。NDRG1-SE失活誘導(dǎo) WNT/β-catenin 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)激活，從而賦予PDAC細(xì)胞對Gemcitabine的耐受。 在具體實(shí)驗(yàn)中，研究者使用了AbMole的多款產(chǎn)品，包括Gastrin-I （M9320， Abmole），重組HGF蛋白（M10352， Abmole），Forskolin （M2191， Abmole）， Y27632 （M1817，Abmole）， A83-01 （M5037， Abmole）， Dexamethasone （M2176， Abmole）， Prostaglandin E2 （M5929， Abmole）， Nicotinamide （M4896， Abmole）用于培養(yǎng)PDO類器官。
 

圖2. Alterations in Chromatin States in Chemo-Resistant

Pancreatic Cancer Cells[8]

 

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