mTOR抑制剂Rapamycin雷帕霉素关键特性与科研应用场景
2025-11-10 来源:本站 点击次数:229Rapamycin（雷帕霉素）是一种从 Streptomyces hygroscopicus 菌株中分离的天然化合物，核心生物学功能是特异性抑制 mTOR（哺乳动物雷帕霉素靶蛋白）激酶活性，成为细胞信号通路研究中不可或缺的工具分子。mTOR 作为进化保守的丝氨酸 / 苏氨酸激酶，调控细胞增殖、代谢、自噬及细胞周期等关键生理过程，其异常激活与多种疾病相关研究密切相关，而 Rapamycin 通过与 FK 结合蛋白 12（FKBP12）形成复合物，直接作用于 mTOR 催化结构域，阻断下游信号传导，为通路机制研究提供精准干预手段。
目录号: HY-10219 ；
别名：雷帕霉素; 西罗莫司; Sirolimus; AY-22989; NSC 226080
二、科研应用场景：多领域的实用研究工具
细胞生物学研究：常用于验证 mTOR 通路功能，如通过 Rapamycin 处理细胞，观察自噬流激活（LC3-II/LC3-I 比值变化）、细胞周期停滞（G1 期阻滞）等表型，明确靶基因在通路中的作用；
模式生物研究：在酵母、果蝇、小鼠等模型中，Rapamycin 可调控寿命相关通路，为衰老机制研究提供干预策略；
信号通路交互研究：用于探索 mTOR 与 PI3K/Akt、AMPK 等通路的交叉对话，助力解析复杂调控网络；
基础机制验证：作为阳性对照试剂，用于筛选新型 mTOR 抑制剂或验证通路抑制剂的特异性。
三、关键特性与科研使用要点
特异性：对 mTORC1（mTOR 复合物 1）抑制活性高，对 mTORC2 抑制需较高浓度，适合针对性通路研究；
溶解性：易溶于 DMSO、乙醇，科研中常用 DMSO 制备储备液（建议浓度 10-100 μM），使用时需控制溶剂终浓度＜0.1%，避免细胞毒性；
作用时效：体外细胞实验中，处理后 12-24 小时即可检测通路抑制效果（如 p-S6K、p-4EBP1 蛋白水平下降）；
体外研究：Rapamycin（12.5-100 nM；24 小时）处理在所有测试的细胞系（A549、SPC-A-1、95D 和 NCI-H446 细胞）中以剂量依赖性方式对肺癌细胞增殖产生适度抑制作用，达到约 100 nM 时细胞增殖减少 30-40%，而 12.5 nM 时减少约 10%[3]。
将肺癌细胞系 95D 细胞单独或联合暴露于 Rapamycin（10 nM、20 nM）和 RP-56976（1 nM、10 nM）（Rapamycin 20 nM + RP-56976 10 nM）。单独暴露于 Rapamycin 或 RP-56976 24 小时后，不会显着改变 ERK1/2 的表达或磷酸化水平，而 Rapamycin 与 RP-56976 联合处理的细胞表现出 ERK1/2 磷酸化水平的显着降低[3]。
体内研究：Rapamycin (2.0 mg/kg; 腹腔内注射; 每隔一天;28 天) 单独使用有中等的抑制作用。然而，与对照组、Rapamycin 组相比，二甲双胍联合 Rapamycin 对肿瘤生长的抑制作用明显增强[4]。
四、科研价值总结
Rapamycin 作为经典的 mTOR 抑制剂，凭借高特异性、明确的作用机制及广泛的适用性，成为细胞信号通路研究、自噬调控、衰老机制等领域的核心工具分子。其标准化的使用方法和稳定的实验效果，为科研人员提供了可靠的实验干预手段，助力加速基础科研向机制突破的转化。