抑制剂MCC950的作用机制及在多种炎症动物模型研究中的应用
2025-08-01 来源:本站 点击次数:83
NLRP3炎症小体是由模式识别受体、接头蛋白ASC和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1（Caspase-1）组成的多蛋白复合物，其过度激活与多种生理异常过程的发生发展密切相关。MCC950（CRID3，AbMole，M8083）作为一种高效、特异性的NLRP3炎症小体抑制剂，能够在纳摩尔浓度下阻断NLRP3 的经典及非经典激活途径。MCC950还能抑制细胞焦亡，并在多个研究领域中展现出良好的抗炎效果。AbMole为全球科研客户提供高纯度、高生物活性的抑制剂、细胞因子、人源单抗、天然产物、荧光染料、多肽、靶点蛋白、化合物库、抗生素等科研试剂，全球大量文献专利引用。
一、MCC950的作用机制
MCC950（CRID3，AbMole，M8083）能直接与NLRP3蛋白结合并发挥抑制作用。研究发现，它能特异性结合在NLRP3蛋白NACHT结构域内的特定基序上。NACHT结构域在NLRP3炎症小体激活中起核心作用，参与NLRP3的寡聚化以及与接头蛋白ASC的相互作用。因此，MCC950能够阻止NLRP3炎症小体的组装和激活（图1）。
二、MCC950 在相关研究中的应用
1. MCC950 抑制细胞焦亡
细胞焦亡是一种由炎症小体激活引发的程序性坏死，其特征性标志为 Caspase-1或Caspase-11/4/5 激活后切割GSDMD，释放GSDMD-N 端片段形成细胞膜孔道，导致细胞内容物释放，引发炎症反应。MCC950（CRID3，AbMole，M8083）通过抑制 NLRP3 炎症小体的激活，减少了Caspase-1 的活化，从而降低 GSDMD 的切割水平，减少细胞膜上孔道形成，阻断细胞焦亡进程。此外，MCC950 还可能通过调控 NLRP3 炎症小体下游信号通路，影响细胞内相关炎症因子和促焦亡蛋白的表达与活性，协同抑制细胞焦亡的发生。如果MCC950处理后细胞活力有所恢复，则通常可说明焦亡在上述细胞死亡过程中起到了一定的作用。
2. MCC950在炎症模型中的应用
在多种炎症模型研究中，MCC950（CRID3，AbMole，M8083）展现出良好的抗炎及抑制细胞焦亡的效果。在急性肺损伤炎症模型中，通过气管内滴注脂多糖（LPS）构建模型后，小鼠肺部出现明显炎症细胞浸润、肺泡结构破坏，同时细胞焦亡相关指标显著升高。给予MCC950处理后，可显著减轻肺部炎症反应，降低 IL - 1β、TNF - α等炎症因子水平，同时减少肺组织中 GSDMD 切割片段的表达，抑制细胞焦亡的发生，改善肺泡结构完整性[2]。
在小鼠、大鼠的急性肾损伤炎症模型中，使用脂多糖（LPS，AbMole，M9524）诱导建立模型，可出现 肾小管上皮细胞损伤，NLRP3 炎症小体激活，并引发炎症反应和细胞焦亡。同样经MCC950（CRID3，AbMole，M8083）干预后，能够抑制肾脏组织中NLRP3炎症小体的激活，降低Caspase-1的活性，减少GSDMD的切割，从而减轻肾小管上皮细胞焦亡，缓解肾脏炎症损伤，改善小鼠肾功能相关指标[3, 4]。
3. MCC950在其它模型中的应用
在C57BL/6 J小鼠的帕金森病模型中，MCC950（CRID3，AbMole，M8083）能够减弱NLRP3炎症小体的激活以及Caspase-1、IL-1β的活化，并减少α-突触核蛋白聚集体的量，保护多巴胺能神经元[5]。在Apoe基因敲除小鼠动脉粥样硬化模型中，MCC950显著降低其炎症细胞的浸润和炎症因子的释放[6]。在脓毒症小鼠模型中，MCC950通过抑制NLRP3炎症小体的激活，可减轻炎症反应和器官损伤[7]。2014年，AbMole的两款抑制剂分别被西班牙国家心血管研究中心和美国哥伦比亚大学用于动物体内实验，相关科研成果发表于顶刊 Nature 和 Nature Medicine。
三、范例详解
1. Acta Pharm Sin B. 2025 Apr 10.
复旦大学的科研人员在上述文章中研究了一种从鱼腥草（Houttuynia cordata）中提取的抗补体同质多糖（HCPM），以及它对H1N1流感病毒和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）共感染引起的急性肺炎的改善作用。实验人员建立了H1N1和MRSA共感染的小鼠模型，评估了HCPM对共感染小鼠的生存率、体重、肺部和肠道损伤、炎症因子水平等的影响。最终结果发现HCPM减轻了肺部和肠道的炎症损伤，降低了炎症因子（如TNF-α、IL-6、IFN-γ等）的水平。HCPM还通过调节肠道-肺轴中的Treg/Th17细胞平衡，改善了共感染引起的肺部和肠道损伤。AbMole的MCC950（CRID3，AbMole，M8083）被用于验证NLRP3炎症体激活在H1N1和MRSA共感染中的作用，以及HCPM是否通过抑制NLRP3炎症体来发挥其抗炎效果[8]。
2. Cell Rep. 2020 May 19;31(7):107667.
柏林自由大学的研究人员探究了鸟苷酸结合蛋白1（hGBP1）在限制沙眼衣原体（Chlamydia trachomatis）生长和激活炎症体中的作用，及其通过连续的GTP水解步骤产生GMP的酶学特性在宿主防御中的功能。研究揭示了hGBP1通过GTP水解产生的GMP进一步代谢为尿酸（UA），从而激活NLRP3炎症体的机制。AbMole的MCC950（CRID3，AbMole，M8083）被用作NLRP3炎症体的特异性抑制剂，以验证hGBP1介导的GMP生成是否通过激活NLRP3炎症体来发挥作用[9]。
AbMole是ChemBridge中国区官方指定合作伙伴。
参考文献及鸣谢
[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的作用机制
MCC950（CRID3，AbMole，M8083）能直接与NLRP3蛋白结合并发挥抑制作用。研究发现，它能特异性结合在NLRP3蛋白NACHT结构域内的特定基序上。NACHT结构域在NLRP3炎症小体激活中起核心作用，参与NLRP3的寡聚化以及与接头蛋白ASC的相互作用。因此，MCC950能够阻止NLRP3炎症小体的组装和激活（图1）。
图 1. MCC950的作用机理[1]
二、MCC950 在相关研究中的应用
1. MCC950 抑制细胞焦亡
细胞焦亡是一种由炎症小体激活引发的程序性坏死，其特征性标志为 Caspase-1或Caspase-11/4/5 激活后切割GSDMD，释放GSDMD-N 端片段形成细胞膜孔道，导致细胞内容物释放，引发炎症反应。MCC950（CRID3，AbMole，M8083）通过抑制 NLRP3 炎症小体的激活，减少了Caspase-1 的活化，从而降低 GSDMD 的切割水平，减少细胞膜上孔道形成，阻断细胞焦亡进程。此外，MCC950 还可能通过调控 NLRP3 炎症小体下游信号通路，影响细胞内相关炎症因子和促焦亡蛋白的表达与活性，协同抑制细胞焦亡的发生。如果MCC950处理后细胞活力有所恢复，则通常可说明焦亡在上述细胞死亡过程中起到了一定的作用。
2. MCC950在炎症模型中的应用
在多种炎症模型研究中，MCC950（CRID3，AbMole，M8083）展现出良好的抗炎及抑制细胞焦亡的效果。在急性肺损伤炎症模型中，通过气管内滴注脂多糖（LPS）构建模型后，小鼠肺部出现明显炎症细胞浸润、肺泡结构破坏，同时细胞焦亡相关指标显著升高。给予MCC950处理后，可显著减轻肺部炎症反应，降低 IL - 1β、TNF - α等炎症因子水平，同时减少肺组织中 GSDMD 切割片段的表达，抑制细胞焦亡的发生，改善肺泡结构完整性[2]。
在小鼠、大鼠的急性肾损伤炎症模型中，使用脂多糖（LPS，AbMole，M9524）诱导建立模型，可出现 肾小管上皮细胞损伤，NLRP3 炎症小体激活，并引发炎症反应和细胞焦亡。同样经MCC950（CRID3，AbMole，M8083）干预后，能够抑制肾脏组织中NLRP3炎症小体的激活，降低Caspase-1的活性，减少GSDMD的切割，从而减轻肾小管上皮细胞焦亡，缓解肾脏炎症损伤，改善小鼠肾功能相关指标[3, 4]。
3. MCC950在其它模型中的应用
在C57BL/6 J小鼠的帕金森病模型中，MCC950（CRID3，AbMole，M8083）能够减弱NLRP3炎症小体的激活以及Caspase-1、IL-1β的活化，并减少α-突触核蛋白聚集体的量，保护多巴胺能神经元[5]。在Apoe基因敲除小鼠动脉粥样硬化模型中，MCC950显著降低其炎症细胞的浸润和炎症因子的释放[6]。在脓毒症小鼠模型中，MCC950通过抑制NLRP3炎症小体的激活，可减轻炎症反应和器官损伤[7]。2014年，AbMole的两款抑制剂分别被西班牙国家心血管研究中心和美国哥伦比亚大学用于动物体内实验，相关科研成果发表于顶刊 Nature 和 Nature Medicine。
三、范例详解
1. Acta Pharm Sin B. 2025 Apr 10.
复旦大学的科研人员在上述文章中研究了一种从鱼腥草（Houttuynia cordata）中提取的抗补体同质多糖（HCPM），以及它对H1N1流感病毒和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）共感染引起的急性肺炎的改善作用。实验人员建立了H1N1和MRSA共感染的小鼠模型，评估了HCPM对共感染小鼠的生存率、体重、肺部和肠道损伤、炎症因子水平等的影响。最终结果发现HCPM减轻了肺部和肠道的炎症损伤，降低了炎症因子（如TNF-α、IL-6、IFN-γ等）的水平。HCPM还通过调节肠道-肺轴中的Treg/Th17细胞平衡，改善了共感染引起的肺部和肠道损伤。AbMole的MCC950（CRID3，AbMole，M8083）被用于验证NLRP3炎症体激活在H1N1和MRSA共感染中的作用，以及HCPM是否通过抑制NLRP3炎症体来发挥其抗炎效果[8]。
图 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.
柏林自由大学的研究人员探究了鸟苷酸结合蛋白1（hGBP1）在限制沙眼衣原体（Chlamydia trachomatis）生长和激活炎症体中的作用，及其通过连续的GTP水解步骤产生GMP的酶学特性在宿主防御中的功能。研究揭示了hGBP1通过GTP水解产生的GMP进一步代谢为尿酸（UA），从而激活NLRP3炎症体的机制。AbMole的MCC950（CRID3，AbMole，M8083）被用作NLRP3炎症体的特异性抑制剂，以验证hGBP1介导的GMP生成是否通过激活NLRP3炎症体来发挥作用[9]。
图 3. The Consecutive Hydrolysis of hGBP1 Is Required for Inflammasome Activation[9]
AbMole是ChemBridge中国区官方指定合作伙伴。
参考文献及鸣谢
[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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