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Tacrolimus：免疫抑制研究的经典工具化合物

分子机制与核心功能

Tacrolimus是一种具有强效免疫抑制特性的大环内酯。 他克莫司与FK506结合蛋白 (FKBP) 结合形成复合物并抑制钙调神经磷酸酶 (calcineurin phosphatase)。

 Tacrolimus，FK506，FR900506, Fujimycin，他克莫司 （CAS#104987-11-3 目录号D805003） 是一种大环内酯类天然衍生物小分子，具有独特的免疫调控机制。该化合物进入细胞后能够特异性结合FK506结合蛋白（FKBP），形成稳定的药物-蛋白复合物。这种特异性结合有效抑制T淋巴细胞的活化、增殖与信号转导过程，显著下调IL-2基因的转录与表达，从而从源头上抑制机体的特异性免疫应答和炎症反应。

该化合物作用通路清晰，抑制效果强效且专一，成为研究T细胞免疫调控、炎症因子表达以及免疫耐受机制的经典工具化合物。

体外研究：

    他克莫司(FK506)抑制钙依赖性事件,例如IL-2基因转录,NO合酶活化,细胞脱粒和细胞凋亡。他克莫司还通过与激素受体复合物中包含的FKBP结合来增强糖皮质激素和孕酮的作用,从而防止降解。该试剂可以类似于CsA所证实的方式增强TGFβ-1基因的表达。 Tacrolimus抑制了响应T细胞受体结扎的T细胞增殖[1]。用低浓度的他克莫司(FK506,10μg/ L)治疗不会显着影响MH3924A细胞的增殖(P = 0.135)。用更高浓度的他克莫司(100-1,000μg/ L)处理后,MH3924A细胞的增殖显着增强(P <0.01)。用任何浓度(10,50或100μg/ L)的AMD3100治疗对MH3924A细胞增殖无明显影响(P> 0.05)。然而,当不同浓度的AMD3100与100μg/ L他克莫司合用时,MH3924A细胞的体外增殖增加(P <0.01)[3]。

体内研究

    通过在第10天至第16天或第23天给予他克莫司至硫酸葡聚糖钠(DSS)处理的小鼠,研究了他克莫司对结肠炎的进展和持续的治疗效果。在第17和24天,结肠长度显着缩短,并且结肠重量在DSS处理的对照动物中比在正常动物中显着更高。此外,对照组每单位长度的结肠重量是正常组的两倍多。虽然与对照组相比,用他克莫司治疗7和14天均显着抑制DSS治疗动物中每单位长度的结肠重量增加,但该治疗实际上并未恢复结肠缩短。此外,他克莫司对单位长度结肠重量增加的抑制作用在14天治疗时比7天治疗更明显,如抑制百分比所示(59％对28％)[4]。

细胞实验

    通过MTT测定确定肿瘤细胞增殖。简而言之，在MH3924A细胞达到对数生长期后，将96-mL细胞悬浮液以1×10 4细胞/ mL加入到96孔板的每个孔中，并在含有10％FBS，10μg/ L血管的DMEM中培养。内皮生长因子和0.1 g / L肝素24 h。当建立贴壁生长时，不同浓度的他克莫司（10,100和1,000μg/ L），AMD3100（10,50和100μg/ L）和他克莫司（0和100μg/ L）+ AMD3100（0,10,50）将100μg/ L和100μg/ L加入板中。仅在培养基中培养的未处理细胞用作对照。培养48小时后，加入10μLMTT（5g / L），每孔孵育6小时;然后，加入150μL/孔DMSO，然后在分光光度计读数器上测量570mm处的吸光度。每个孔测量三次，每个样品一式三份进行测定[3]。

动物实验

    小鼠[4]将6周龄雄性C57BL / 6J小鼠维持在温度和湿度受控的房间中，具有12小时的明暗循环。对于多剂量给药研究，将结肠小鼠（n = 10）以30mg / kg口服施用他克莫司7天（第10天至第16天）或14天（第10天至第23天）。使用相同的方案给予对照（n = 10）和正常组（n = 5）安慰剂。他克莫司或安慰剂以10mL / kg施用。在最后一次给药后的第二天通过CO 2吸入使小鼠安乐死。对于单次给药研究，在第7天，第10天，第17天或第24天，以30mg / kg口服施用他克莫司或在第7,10,17或24天口服施用安慰剂（n = 8）。使用相同的方案给予正常小鼠（n = 4）安慰剂。 。在给药后8小时通过CO 2吸入使小鼠安乐死[4]。

• 验证及参考文献

验证：

参考文献：

[1]. Thomson AW, et al. Mode of action of Tacrolimus (FK506): molecular and cellular mechanisms. Ther Drug Monit. 1995 Dec;17(6):584-91.

[2]. Vogel KR, et al. mTOR inhibitors rescue premature lethality and attenuate dysregulation of GABAergic/glutamatergic transcription in murine succinate semialdehyde dehydrogenase deficiency (SSADHD), a disorder of GABA metabolism. J Inherit Metab Dis. 2016 Nov;39(6):877-886.

[3]. Zhu H, et al. Tacrolimus promotes hepatocellular carcinoma and enhances CXCR4/SDF 1α expression in vivo. Mol Med Rep. 2014 Aug;10(2):585-92.

[4]. Okada Y, et al. Tacrolimus ameliorates dextran sulfate sodium-induced colitis in mice: implication of interferon-γ and interleukin-1β suppression. Biol Pharm Bull. 2011;34(12):1823-7.

[5]. Yuwei He, et al. Drug targeting through platelet membrane-coated nanoparticles for the treatment of rheumatoid arthritis. Nano Res. 30 June 2018.

• 溶解度及制备方案

DMSO	100 mg/mL (124.38 mM)
Ethanol	100 mg/mL (124.38 mM)
Water	Insoluble

制备储备液

浓度   溶剂体积    质量	1 mg	5 mg	10 mg
1 mM	1.2438 mL	6.2188 mL	12.4375 mL
5 mM	0.2488 mL	1.2438 mL	2.4875 mL
10 mM	0.1244 mL	0.6219 mL	1.2438 mL
50 mM	0.0249 mL	0.1244 mL	0.2488 mL

关键性能优势

靶点特异性高：特异性结合FKBP蛋白，精准抑制钙调神经磷酸酶活性，脱靶效应低，实验背景干净

强效免疫抑制活性：对T细胞活化及IL-2转录具有显著抑制作用，药理活性强，实验效果稳定可靠

高纯度科研级品质：通过精制纯化工艺去除杂质和无效组分，无杂活性干扰，适用于精密细胞与分子实验

批次间稳定性优异：标准化质控生产确保不同批次间抑制活性一致，平行实验重复性良好

理化性质优良：粉末形态稳定耐储存，易溶于DMSO等常规有机溶剂，可自由配制梯度工作液

通路模型经典：适配标准免疫抑制通路模型，是免疫机理研究和阳性对照实验的首选试剂

领域应用价值

T淋巴细胞免疫机制研究：用于探究T细胞活化、增殖和信号转导通路机理，验证免疫抑制调控规律

炎症因子调控实验：研究药物对IL-2及下游炎症因子表达的抑制作用，深入开展炎症机制研究

器官移植免疫研究：构建体外免疫抑制模型，探究移植排斥和免疫耐受相关分子机制

自身免疫疾病药理研究：应用于自身免疫病细胞模型，评价免疫紊乱修复与抑制效果

免疫抑制剂阳性对照：作为经典参比试剂，用于新型免疫小分子和天然产物的活性筛选评价

钙调神经磷酸酶通路研究：专项用于calcineurin靶点功能验证及上下游信号网络解析

应用前景

Tacrolimus作为大环内酯类强效免疫抑制试剂，凭借其FKBP靶向结合特性、钙调神经磷酸酶特异性抑制能力、高效阻断T细胞免疫通路以及稳定抑制IL-2转录等核心优势，已成为免疫学、移植免疫、炎症药理和新药筛选领域的标杆科研试剂。

该产品品质稳定、作用机制经典、实验体系成熟，广泛适用于高校免疫实验室、医药科研院所和生物医药研发企业，持续为免疫机制基础研究和新型免疫抑制剂开发提供高质量的实验支持。