
別名:環(huán)己酰亞胺,放線菌酮,Naramycin A,CHX,Actidione
Cycloheximide(Naramycin A)是一種天然產(chǎn)物,對體內蛋白質合和RNA合成的IC50分別為532.5 nM和2880 nM。Cycloheximide能夠抑制鐵死亡并抑制自噬,是一種抗真菌抗生素。
Cycloheximide(CHX)是一種由土壤放線菌Streptomyces griseus產(chǎn)生的天然抗真菌抗生素,廣泛用于生物醫(yī)學研究中作為真核細胞蛋白質合成抑制劑。它能夠有效阻斷真核翻譯過程中的延伸階段,從而抑制整體蛋白質合成,這一特性使其成為測定蛋白質半衰期、翻譯調控和相關細胞機制研究的重要實驗工具。Cycloheximide的分子機制主要是阻斷真核細胞核糖體的翻譯延伸階段。它通過結合到核糖體大亞基(60S)上的特定位點,阻止翻譯延伸因子介導的mRNA/tRNA易位,使正在進行的肽鏈延伸停止,從而抑制新蛋白質合成。
經(jīng)典研究表明,Cycloheximide的作用位置與延伸過程中的translocation緊密相關,并能穩(wěn)定多聚核糖體狀態(tài),是細胞內翻譯分析及半衰期測定常用的藥物工具。由于它抑制總體蛋白質合成,在特定應激條件下還可通過增加細胞內游離氨基酸水平并激活mTORC1信號通路來間接抑制自噬過程(autophagy),例如,在饑餓誘導的自噬模型中,Cycloheximide通過激活mTORC1而抑制autophagy標志物形成[1]。
Pharmacokinetics of cycloheximide in rats and evaluation of its effect as a blocker of intestinal lymph formation
該研究系統(tǒng)評估了Cycloheximide在大鼠體內的藥代動力學特征,并驗證其作為“腸道淋巴形成阻斷劑”在體內實驗中的有效性。通過不同給藥途徑測定了CHX的血漿濃度–時間曲線、清除率、分布容積及生物利用度等關鍵藥代參數(shù),明確了其在體內快速分布和清除的特性。
在此基礎上,研究進一步采用淋巴導管插管模型,實驗性評估CHX對腸道乳糜微粒(chylomicron)生成和淋巴脂質轉運的抑制作用。結果顯示,CHX能顯著抑制腸上皮細胞蛋白質合成,從而有效阻斷乳糜微粒的形成,顯著降低經(jīng)淋巴途徑轉運的脂質與藥物量[2]。
口服花生油、口服CHX 2.5 mg/kg和不口服CHX 2.5 mg/kg后的脂質濃度[2]
Cycloheximide-resistant ribosomes reveal adaptive translation dynamics in C. elegans
該研究通過在秀麗隱桿線蟲中構建對Cycloheximide不敏感的核糖體突變體模型,繞開了傳統(tǒng)CHX處理對翻譯動力學研究帶來的系統(tǒng)性偏差。利用遺傳工程獲得CHX-resistant核糖體后,結合核糖體占位測序與轉錄組分析,比較了在有無CHX干預條件下翻譯延伸速率、核糖體停滯位點及基因特異性的翻譯效率變化。
結果表明,常規(guī)CHX處理會重塑核糖體在mRNA上的分布格局,從而掩蓋真實的翻譯動態(tài)過程。而在CHX-resistant背景下,能夠揭示生理狀態(tài)下更接近真實的翻譯延伸特征。該研究不僅證明了CHX在翻譯研究中可能引入的實驗偽影,也提供了一種利用耐藥核糖體模型解析體內翻譯調控機制的新策略,對核糖體測序方法學及翻譯動力學研究具有重要方法學意義[3]。
Rpl-36A(P55Q)突變體對高濃度的CHX具有抗性[3]
Salvianolic acid C protects against sepsis-associated acute kidney injury through promotion of PGC1α-mediated renal gluconeogenesis
該研究圍繞膿毒癥相關急性腎損傷(SA-AKI)中線粒體代謝紊亂這一關鍵病理環(huán)節(jié)展開,發(fā)現(xiàn)腎臟糖異生能力受損是膿毒癥導致腎功能衰竭的重要代謝基礎。作者通過體內外模型證實,Salvianolic acid C 能顯著改善膿毒癥條件下腎小管上皮細胞的能量代謝狀態(tài),其核心機制在于上調代謝主調控因子PGC1α的表達與活性,恢復受抑制的腎臟糖異生通路,進而改善線粒體功能、減少氧化應激與細胞損傷。進一步的分子實驗證明,PGC1α的恢復是Salvianolic acid C發(fā)揮腎保護作用的關鍵環(huán)節(jié),抑制PGC1α后其保護效應明顯減弱[4]。
在該研究中,Cycloheximide被用作蛋白質合成抑制劑,其主要目的是阻斷新生蛋白翻譯,以判斷Salvianolic acid C對PGC1α及下游糖異生相關蛋白上調作用,是依賴于新蛋白的合成還是通過穩(wěn)定已有蛋白實現(xiàn)。
[1] Watanabe-Asano T, Kuma A, Mizushima N. Cycloheximide inhibits starvation-induced autophagy through mTORC1 activation. Biochem Biophys Res Commun. 2014 Mar 7;445(2):334-9. doi: 10.1016/j.bbrc.2014.01.180. Epub 2014 Feb 10. PMID: 24525133.[2] Al Nebaihi HM, Davies NM, Brocks DR. Pharmacokinetics of cycloheximide in rats and evaluation of its effect as a blocker of intestinal lymph formation. Eur J Pharm Biopharm. 2023 Dec;193:89-95. doi: 10.1016/j.ejpb.2023.10.016. Epub 2023 Oct 24. PMID: 37884159.[3] Zhao Q, Bolton B, Rothe R, et al. Cycloheximide-resistant ribosomes reveal adaptive translation dynamics in C. elegans. Genetics. 2026 Jan 7;232(1):iyaf189. doi: 10.1093/genetics/iyaf189. PMID: 40929375; PMCID: PMC12477835.[4] Xu Q, Tan B, Lin P, Wang Y, Huang D, Yang X, Lu J, Chen D, Hu J, Li L, Wu M. Salvianolic acid C protects against sepsis-associated acute kidney injury through promotion of PGC1α-mediated renal gluconeogenesis. Phytomedicine. 2026 Feb;151:157796. doi: 10.1016/j.phymed.2026.157796. Epub 2026 Jan 8. PMID: 41539097.