Bafilomycin A1 别名：Baf-A1；BafA1; 巴弗洛霉素A1（AbMole）

Bafilomycin A1是一种源自链霉菌属的大环内酯类抗生素。它是V-ATPase的特异性、强效抑制剂，在细胞生物学研究中扮演着至关重要的角色。由于其独特的作用机制，它被广泛应用于自噬、细胞内吞、细胞器酸化和肿瘤生物学等多个研究领域。

一、化学性质

• 别名： Baf-A1；BafA1; 巴弗洛霉素A1
• 分子式： C₃₅H₅₈O₉
• 分子量： 622.83 g/mol
• 外观： 白色至类白色固体
• 纯度：99%
• 厂商：AbMole
• 溶解度： 溶于DMSO、乙醇、甲醇等有机溶剂，在水中的溶解度极低。在实验应用中，通常先制备成DMSO储备液（例如1-10 mM），然后按比例稀释到细胞培养基或缓冲液中使用。
• 储存条件： 应置于-20°C或更低的温度下干燥、避光保存。其DMSO储备液也应分装冻存于-80°C，以避免反复冻融。

二、原理与作用机制

Bafilomycin A1的核心作用是作为空泡型H⁺-ATP酶的特异性抑制剂。

V-ATPase是一种广泛存在于真核细胞内膜结构上的多亚基蛋白复合物。它的主要功能是利用ATP水解产生的能量，将细胞质中的质子（H⁺）逆浓度梯度泵入细胞器腔内，从而维持这些细胞器内部的酸性环境。

Bafilomycin A1通过特异性结合V-ATPase的V₀亚基，完全抑制其质子泵活性。这一根本作用导致了以下几个关键的细胞生物学效应：

1. 抑制自噬流： 在自噬研究中，这是Baf-A1最经典的应用。自噬体需要与溶酶体融合形成自噬溶酶体，并在其中酸性水解酶的作用下降解其内容物。Baf-A1通过抑制溶酶体的酸化，使水解酶（如组织蛋白酶）失活，从而阻断自噬底物的降解。研究人员常利用这一特性，通过比较加入Baf-A1前后自噬标记蛋白（如LC3-II和p62）的积累量，来评估自噬流的强弱。
2. 破坏受体介导的内吞作用： 许多配体-受体复合物通过内吞进入细胞，并在内体和溶酶体中完成信号传导、回收或降解。Baf-A1造成的内体碱化会干扰受体与配体的解离，影响受体的回收和信号转导，从而抑制整个内吞过程。
3. 影响蛋白质的加工与转运： 在高尔基体和内体等细胞器中，许多蛋白质（如激素、神经肽等）需要经历蛋白水解酶的加工才能成熟。这些酶的活性依赖于酸性环境。Baf-A1导致的细胞器碱化会破坏这一过程。
4. 诱导细胞凋亡： 在某些细胞类型中，长期或高浓度使用Baf-A1会诱导细胞凋亡。这可能是由于其对细胞内pH稳态的破坏，以及由此引发的线粒体功能障碍和内质网应激等。

三、实验应用

1. 自噬研究
这是Baf-A1最主要的应用领域。在实验中，它被用作“自噬流的阻断剂”。当研究人员想确认某个条件（如饥饿、药物处理）是否真正激活了自噬过程（即自噬流增强）时，他们会设置Baf-A1处理组。如果该条件确实增强了自噬流，那么在Baf-A1存在下，自噬标志物LC3-II和p62的积累量会显著多于对照组。反之，如果自噬流本身是受阻的，那么Baf-A1的加入将不会引起这些标志物的进一步积累。

2. 病毒入侵与感染研究
许多病毒（如流感病毒、登革热病毒等）依赖于内体的酸性环境来完成其包膜与内体膜的融合，从而将遗传物质释放到细胞质中。Baf-A1通过碱化内体，可以有效阻断这一过程，从而抑制病毒的感染。因此，它常被用作工具药来研究病毒的入侵机制和开发抗病毒策略。

3. 肿瘤生物学研究
肿瘤细胞的微环境通常是酸性的，这与肿瘤细胞高表达的V-ATPase有关，该酶有助于将代谢产生的乳酸排到细胞外。Baf-A1可以干扰这一过程，破坏肿瘤细胞的pH稳态，并可能增强某些化疗药物的疗效。因此，它也被用于研究肿瘤的代谢和耐药性。

4. 骨吸收与破骨细胞功能研究
破骨细胞在骨吸收过程中会形成一个高度酸化的“皱褶缘”，以溶解骨基质。这一酸化过程正是由V-ATPase驱动的。Baf-A1能够强力抑制破骨细胞的骨吸收活性，因此是研究骨质疏松等骨骼疾病的重要工具。

5. 细胞内pH稳态与细胞器功能研究
作为最特异的V-ATPase抑制剂，Baf-A1是研究各种细胞器（如溶酶体、内体、高尔基体、分泌颗粒）酸性环境及其功能的通用工具。

四、使用注意事项

工作浓度： Baf-A1的有效浓度因细胞类型和研究目的而异，通常在纳摩尔（nM）到数百纳摩尔（nM）范围内。常用的工作浓度范围是10-100 nM。需要进行浓度梯度实验以优化具体条件。

处理时间： 处理时间也需优化，通常为数小时。长时间（如超过24小时）处理可能导致非特异性细胞毒性。

溶剂对照： 由于Baf-A1需用DMSO溶解，实验中必须设置等体积DMSO的溶剂对照组，以排除DMSO本身对细胞的潜在影响。

毒性： Baf-A1对细胞具有毒性，尤其是在较高浓度和较长处理时间下。这既是其作为研究工具的特性，也是实验设计中需要考虑的因素。

总之，Bafilomycin A1因其对V-ATPase的高特异性和强效抑制能力，已成为细胞生物学研究中不可或缺的化学工具，特别是在自噬和细胞内运输等领域。