Phorbol 12-myristate 13-acetate(PMA,佛波酯,AbMole,M4647)是一種從植物中提取的二酯類化合物,PMA的化學(xué)結(jié)構(gòu)使其能夠模擬細(xì)胞內(nèi)重要的信號分子二;视停―AG),進(jìn)而激活蛋白激酶C(PKC)。
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、靶點蛋白、化合物庫、抗生素等科研試劑,全球大量文獻(xiàn)專利引用。
一、作用機制
蛋白激酶 C(Protein Kinase C, PKC)是一類依賴鈣和磷脂的絲氨酸 / 蘇氨酸蛋白激酶家族,PKC 家族成員(如 PKCα、PKCβ、PKCγ 等經(jīng)典型 PKC,以及 PKCδ、PKCε 等新型 PKC)的結(jié)構(gòu)具有高度保守性(圖1),均包含調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域和催化結(jié)構(gòu)域。調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域含有 DAG 結(jié)合位點(C1 結(jié)構(gòu)域)和鈣結(jié)合位點(C2 結(jié)構(gòu)域),其催化結(jié)構(gòu)域負(fù)責(zé)底物磷酸化
[1]。二酰甘油(Diacylglycerol, DAG)是其重要的內(nèi)源性激活信號分子。DAG可作為第二信使,與 PKC 調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域的 C1 結(jié)構(gòu)域結(jié)合,誘導(dǎo) PKC 構(gòu)象改變,使其從胞質(zhì)轉(zhuǎn)位至細(xì)胞膜(或其他膜結(jié)構(gòu)),同時解除自身抑制性結(jié)構(gòu)域?qū)Υ呋钚缘囊种疲┞洞呋稽c,從而激活 PKC。
PMA(佛波酯,AbMole,M4647) 可以模擬 DAG 的作用,從而激活 PKC,實現(xiàn)對細(xì)胞多種生理功能的調(diào)節(jié),如細(xì)胞分化、增殖和凋亡等。

圖 1. PKC家族的分類和結(jié)構(gòu)示意圖[1]
二、研究應(yīng)用
1. PMA調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)和細(xì)胞因子合成,激活T細(xì)胞
PMA(佛波酯,AbMole,M4647) 可以通過激活上游的信號分子(如 PKC),進(jìn)而激活NF-κB信號通路,并調(diào)節(jié)多個基因的表達(dá),這些表達(dá)產(chǎn)物包括各類細(xì)胞因子、趨化因子等,它們參與調(diào)控細(xì)胞的炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答等過程。在單核細(xì)胞向巨噬細(xì)胞分化過程中,PMA 可激活 NF-κB 信號通路,促進(jìn)與巨噬細(xì)胞功能相關(guān)的基因表達(dá),如 CD11b、CD14 等,使細(xì)胞獲得巨噬細(xì)胞的表型和功能。PKC通路還可以通過影響AP-1、NFAT等通路以激活T淋巴細(xì)胞,使其進(jìn)入活化狀態(tài)(圖2)
[2],因此PMA也是一種高效的T細(xì)胞激活劑。

圖 2. 抗原呈遞細(xì)胞通過激活PKC活化T細(xì)胞[2]
在一些免疫細(xì)胞如T細(xì)胞的體外研究中,PMA常與
Ionomycin(離子霉素,AbMole,M3621)一起使用,誘導(dǎo)細(xì)胞合成細(xì)胞因子。如果進(jìn)一步結(jié)合
莫能菌素(Monensin,AbMole,M6991)和
Brefeldin A(布雷非德菌素A,AbMole,M2294)等,抑制細(xì)胞因子的胞外轉(zhuǎn)運,或者限制新合成的蛋白向高爾基體的轉(zhuǎn)運,則可將細(xì)胞因子保留在胞內(nèi),最后運用流式細(xì)胞術(shù)等方法即可檢測細(xì)胞因子的類型,通過這種方法可評估免疫細(xì)胞的功能狀態(tài),確定免疫細(xì)胞的分化類型。
2. PMA誘導(dǎo)細(xì)胞分化
在細(xì)胞分化研究領(lǐng)域,
PMA(佛波酯,AbMole,M4647) 除了被廣泛用于誘導(dǎo)單核細(xì)胞向巨噬細(xì)胞分化以外,在一些神經(jīng)細(xì)胞系的研究中,PMA還可與
GDNF(AbMole,M10344)、
BDNF(AbMole,M11193)等細(xì)胞因子聯(lián)合使用,誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞的分化,使其表現(xiàn)出神經(jīng)元的形態(tài)和功能特征,如長出軸突和樹突,表達(dá)神經(jīng)元特異性的標(biāo)志物等
[3]。
3. PMA用于構(gòu)建炎癥相關(guān)動物模型
在動物研究中,
PMA(佛波酯,AbMole,M4647) 常被用于構(gòu)建炎癥相關(guān)模型。在小鼠模型中,局部涂抹或注射 PMA 能夠誘導(dǎo)皮膚炎癥反應(yīng)。PMA 刺激可導(dǎo)致小鼠皮膚出現(xiàn)紅斑、水腫等炎癥癥狀,組織學(xué)檢查可見炎癥細(xì)胞浸潤、表皮增厚等病理改變。這一模型模擬了皮膚炎癥疾病的部分病理過程,如銀屑病等。在其他組織器官的炎癥模型構(gòu)建中,PMA 也有應(yīng)用,例如急性胰腺炎(AP)、慢性胰腺炎(CP)、神經(jīng)炎癥等模型。
三、范例詳解
1. Engineering 41 (2024) 189-203.


圖 3. PKM2-dependent glycolysis promotes PKR phosphorylation and NLRP3 activation in macrophages
[4]
2. J Immunother Cancer. 2023 Oct;11(10):e007230.
科研人員在上述文章中探究了膀胱癌(BLCA)中LRFN2(leucine-rich repeat and fibronectin type-III domain-containing protein 2)在腫瘤微環(huán)境(TME)中的作用,以及它如何影響免疫系統(tǒng)對腫瘤的清除。研究發(fā)現(xiàn),LRFN2在膀胱癌中通過抑制CD8
+ T細(xì)胞的浸潤和功能轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致BLCA對免疫檢查點抑制劑產(chǎn)生抗性。具體來說,LRFN2通過減少促炎細(xì)胞因子和趨化因子的分泌,抑制CD8
+ T細(xì)胞的招募和功能轉(zhuǎn)變,從而形成非炎癥性腫瘤微環(huán)境,導(dǎo)致免疫耐受。在文中,AbMole的
PMA(佛波酯,AbMole,M4647) 、Ionomycin(離子霉素,AbMole,M3621)、Monensin(GolgiStop,AbMole,M6991)等被用于誘導(dǎo)腫瘤浸潤性T淋巴細(xì)胞(TILs)分泌細(xì)胞因子,以檢測LRFN2 缺陷對CD8
+ T細(xì)胞的浸潤和分化的影響
[5]。

圖 4. LRFN2 deficiency promote the infiltration and differentiation of CD8+ T cells in vivo[5]
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參考文獻(xiàn)及鳴謝
[1] N. Isakov, Protein kinase C (PKC) isoforms in cancer, tumor promotion and tumor suppression, Semin Cancer Biol 48 (2018) 36-52.
[2] V. Brezar, W. J. Tu, N. Seddiki, PKC-Theta in Regulatory and Effector T-cell Functions, Frontiers in immunology 6 (2015) 530.
[3] C. M. Castillo Bautista, J. Sterneckert, Progress and challenges in directing the differentiation of human iPSCs into spinal motor neurons, Frontiers in cell and developmental biology 10 (2022) 1089970.
[4] Hengdong Qu, Di Zhang, Junli Liu, et al., Therapeutic Targeting of PKM2 Ameliorates NASH Fibrosis Progression in a Macrophage-Specific and Liver-Specific Manner, Engineering 41 (2024) 189-203.
[5] A. Yu, J. Hu, L. Fu, et al., Bladder cancer intrinsic LRFN2 drives anticancer immunotherapy resistance by attenuating CD8(+) T cell infiltration and functional transition, Journal for immunotherapy of cancer 11(10) (2023).