AbMole丨FCCP：破坏质子梯度调节细胞行为抑制细胞迁移和代谢

FCCP（Carbonyl cyanide-4-(trifluoromethoxy)phenylhydrazone，AbMole，M9051）是一种经典的线粒体氧化磷酸化解偶联剂，通过破坏线粒体内膜质子梯度抑制ATP合成，同时显著增强耗氧量。其作用机理涉及直接穿透线粒体内膜，转运质子（H⁺）以消除电化学梯度，导致电子传递链（ETC）持续运转但无法生成ATP[1]。研究显示，FCCP可诱导线粒体膜电位（ΔΨm）去极化，并触发钙离子（Ca²+）外流[2]。在细胞模型中，FCCP被广泛用于研究能量代谢与细胞行为的关系。例如，在人骨髓间充质干细胞（hMSCs）中，低浓度（0.1 μM）FCCP（CAS No.：370-86-5）即可显著抑制细胞微运动和伤口愈合迁移能力，表明线粒体能量供应对细胞运动至关重要[3]。FCCP在肿瘤研究中，可通过抑制Rac1/PAK1/LIMK1/cofilin信号轴，削弱U2OS骨肉瘤细胞的骨架动态重塑和迁移能力[4]。此外，FCCP还能通过抑制活性氧（ROS）积累和线粒体磷脂（如心磷脂）过氧化来缓解氧化应激，例如在万古霉素（Vancomycin）诱导的细胞损伤模型中，FCCP可逆转线粒体膜电位崩溃和ROS生成[5]。动物实验中，FCCP常用于探索线粒体功能与组织功能的关联。例如，在大鼠模型中，FCCP通过触发PGAM5蛋白剪切和TFAM（线粒体转录因子A）表达，恢复运动功能。FCCP与葡萄糖代谢抑制剂如2-DG（2-脱氧-D-葡萄糖）联用可激活AMPK并抑制Wnt信号通路，该组合在能量应激研究中被广泛使用[6]。

范例详解

Cell Rep. 2025 May 27;44(5):115744.

四川大学华西医院的科研人员在上述文章中使用了AbMole的FCCP（Carbonyl cyanide-4-(trifluoromethoxy)phenylhydrazone，AbMole，M9051），实验人员揭示了双酚S（BPS）在肥胖发生发展中的作用机制：BPS暴露会以加剧雌性小鼠的饮食诱导肥胖，其背后机制是BPS通过诱导棕色脂肪组织（BAT）"变白"（whitening）导致产热功能障碍，并导致脂肪累积。FCCP（fluoro carbonyl cyanide phenylhydrazone，羰基氰化物-4-(三氟甲氧基)苯腙）是一种经典的线粒体解偶联剂，在该研究中发挥了关键的作用：通过FCCP刺激后的OCR变化，可以精准量化BPS暴露对棕色脂肪细胞线粒体功能的损伤程度，直接验证BPS是否通过抑制线粒体功能导致BAT变白。

BPS exposure leads to the whitening of BAT in female mice

*本文所述产品仅供科研使用

参考文献及鸣谢

[1] Schiffer, T. A.; Lof, L.; Gallini, R.; et al. Mitochondrial Respiration-Dependent ANT2-UCP2 Interaction. Frontiers in physiology 2022, 13, 866590.

[2] Chang, E. E.; Liu, H.; Choi, Z. Y.; et al. Loss of mitochondrial Ca(2+) response and CaMKII/ERK activation by LRRK2(R1441G) mutation correlate with impaired depolarization-induced mitophagy. Cell communication and signaling : CCS 2024, 22 (1), 485.

[3] Wang, S. H.; Tung, T. H.; Chiu, S. P.; et al. Detecting Effects of Low Levels of FCCP on Stem Cell Micromotion and Wound-Healing Migration by Time-Series Capacitance Measurement. Sensors (Basel, Switzerland) 2021, 21 (9).

[4] Zhang, M.; Chen, L.; Liu, Y.; et al. Sea cucumber Cucumaria frondosa fucoidan inhibits osteosarcoma adhesion and migration by regulating cytoskeleton remodeling. Oncology reports 2020, 44 (2), 469-476.

[5] Sakamoto, Y.; Yano, T.; Hanada, Y.; et al. Vancomycin induces reactive oxygen species-dependent apoptosis via mitochondrial cardiolipin peroxidation in renal tubular epithelial cells. European journal of pharmacology 2017, 800, 48-56.

[6] Zhang, W.; Sviripa, V. M.; Kril, L. M.; et al. An Underlying Mechanism of Dual Wnt Inhibition and AMPK Activation: Mitochondrial Uncouplers Masquerading as Wnt Inhibitors. Journal of medicinal chemistry 2019, 62 (24), 11348-11358.