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Vincristine (NSC-67574)硫酸盐:作用机制与研究应用

Vincristine (NSC-67574) sulfate是一种强效的长春花生物碱类抗有丝分裂化合物,通过与微管蛋白结合并抑制微管聚合,使细胞分裂阻滞于分裂中期,因而被广泛用于肿瘤生物学研究。

化学类别
长春花生物碱(双吲哚类)
主要分子靶点
β-微管蛋白/微管蛋白异二聚体
作用机制
抑制微管蛋白聚合;破坏有丝分裂纺锤体形成;诱导G2/M期细胞周期阻滞
Selleck目录编号
S1241
阿拉丁货号
V408259
常见研究应用
细胞周期分析、凋亡检测、体外细胞毒性实验、异种移植肿瘤模型
溶解性(典型)
可溶于水和DMSO;储备液通常用无菌水或DMSO配制

作用机制

Vincristine (NSC-67574)硫酸盐属于长春花生物碱家族,这类双吲哚天然产物最初从长春花植物Catharanthus roseus中分离获得。其主要作用机制是与微管蛋白异二聚体中β-微管蛋白亚基上的长春花生物碱结合域发生高亲和力结合。这种相互作用阻止αβ-微管蛋白二聚体正常聚合成微管原纤维,从而有效解聚已有微管并阻断新微管的形成。

因此,长春新碱破坏了细胞分裂过程中染色体精确分离所需的有丝分裂纺锤体装置的动态组装。经长春新碱处理的细胞在G2/M边界和分裂中期积累,无法完成有丝分裂。持续的有丝分裂阻滞触发内源性凋亡通路,导致快速分裂细胞发生程序性死亡。这种对有丝分裂活跃细胞的选择性既是其临床应用的基础,也使其成为研究细胞周期调控和凋亡信号的广泛使用的研究工具。

药理学特性与制剂

长春新碱硫酸盐是长春新碱的水溶性盐型,增强了其在水性实验体系中的适用性。该化合物通常以白色至类白色冻干粉末或固体形式提供。在研究中,储备液通常通过将化合物溶于无菌水或二甲基亚砜(DMSO)来配制,所得澄清溶液在适当稀释后适用于细胞培养或体内给药。

与研究者相关的关键药理学特性包括:在细胞实验中具有纳摩尔至低微摩尔的效能范围、时间和浓度依赖性有丝分裂阻滞,以及在联合研究中与DNA损伤剂和其他靶向治疗药物协同作用的能力。研究者应注意,长春新碱在正常增殖细胞中有效剂量与细胞毒剂量之间的窗口较窄,因此建议针对每种细胞系或模型系统仔细优化剂量-效应关系。

在推荐条件下储存(通常为-20°C,避光,干燥)可保持化合物完整性。应通过从储备液中分装单次使用的小份来减少反复冻融循环。

在肿瘤生物学中的研究应用

Vincristine (NSC-67574)硫酸盐被广泛应用于多种肿瘤生物学研究场景。其明确的作用机制使其成为以下实验环境中理想的阳性对照和机制探针:

  • 细胞周期分析:长春新碱常规用于在有丝分裂期同步化细胞群体。处理后释放可让研究者通过流式细胞术(碘化丙啶或BrdU/EdU染色)或活细胞成像追踪细胞周期进程并研究检查点动力学。
  • 凋亡和细胞死亡检测:在细胞毒浓度下,长春新碱诱导凋亡,可通过Annexin V/PI染色、caspase激活检测或PARP切割免疫印迹定量,作为药物筛选平台中的基准化合物。
  • 药物联合研究:研究者将长春新碱与激酶抑制剂、蛋白酶体抑制剂或免疫治疗药物联合使用,以评估血液系统恶性肿瘤和实体瘤细胞系中的协同或拮抗效应。
  • 体内肿瘤模型:长春新碱硫酸盐在异种移植或同系小鼠肿瘤模型中给药,用于评估抗肿瘤疗效、药效学终点(有丝分裂指数、γH2AX)以及临床前耐受性。
  • 耐药机制研究:长春新碱耐药性的获得与P-糖蛋白(MDR1/ABCB1)及其他ABC转运体的过表达相关,使其成为多药耐药(MDR)研究的标准药物。

实验方案指南

以下通用指南仅供研究使用。研究者应针对其特定细胞系、模型系统和检测终点优化所有条件。

储备液配制:将长春新碱硫酸盐溶于无菌水或DMSO中,配制浓度为1–10 mM。轻柔涡旋,必要时短暂加热至37°C以实现完全溶解。水性储备液在用于细胞培养前应通过0.22 µm膜进行过滤除菌。

工作浓度:用于细胞周期同步化的典型工作浓度为10–100 nM;细胞毒性实验通常采用更宽的浓度范围(1 nM–10 µM)以建立IC50值。建议对每种新细胞模型进行实验性剂量-效应实验。

细胞处理时间:对于有丝分裂阻滞,通常采用12–24小时的处理时间。对于凋亡诱导,根据细胞类型和浓度,可能需要24–72小时。

洗脱和释放实验:为同步化细胞后释放,用预热的磷酸盐缓冲液(PBS)洗涤处理的细胞至少两次,并加入新鲜完全培养基。在释放后规定的时间点收集细胞进行下游分析。

安全注意事项:长春新碱硫酸盐是强效细胞毒素。应在通风区域穿戴适当的个人防护装备(手套、实验服、护目镜)进行操作。所有废弃物须按照机构化学废弃物处置规定进行处理。

质量、纯度与储存规格

阿拉丁科学(Aladdin Scientific)提供研究级长春新碱(NSC-67574)硫酸盐(货号:V408259)。该产品也对应Selleck目录编号S1241。研究人员和采购人员应确认每批次的分析证书(CoA),通常包括HPLC纯度测定、质谱或核磁共振身份确认以及外观表征。

推荐储存条件:在干燥、避光环境中于-20°C储存。在此条件下,化合物预计可长期保持稳定;但研究者应在相关CoA或产品数据表上核实稳定性数据。

复溶后处理:复溶后,将溶液分装成单次使用的体积,以防止反复冻融循环导致降解。水性溶液应及时使用或短期储存于-20°C。DMSO溶液可储存于-20°C。

质量保证:每批产品在出库前均经过质量控制检测。有特定纯度或制剂要求的研究者可联系阿拉丁科学技术支持团队,咨询定制规格或大批量采购事宜。

常见问题

配制长春新碱硫酸盐储备液的推荐溶剂是什么?

长春新碱硫酸盐可溶于水和DMSO。对于细胞培养应用,优先使用无菌水以避免较高浓度DMSO相关的细胞毒性,而DMSO储备液便于长期储存。细胞培养基中最终DMSO浓度通常应低于0.1%,以减少溶剂效应。

长春新碱硫酸盐在细胞培养中通常在何种浓度下诱导有丝分裂阻滞?

长春新碱通常在纳摩尔浓度下诱导有丝分裂阻滞,大多数肿瘤细胞系的常用范围为10–100 nM,但确切有效浓度因细胞系和处理时间而异。建议研究者进行预实验剂量-效应实验,以确定其特定模型的最佳浓度。

长春新碱与紫杉烷类微管抑制剂(如紫杉醇)在作用机制上有何不同?

长春新碱通过与微管蛋白二聚体结合并阻止其组装成微管聚合物来抑制微管聚合,从而有效破坏有丝分裂纺锤体。相比之下,紫杉醇等紫杉烷类药物与已聚合的微管结合并使其稳定,阻止其动态解聚。两种机制均导致有丝分裂阻滞和细胞死亡,但对微管动力学的作用效果相反。

长春新碱硫酸盐(V408259)适合用于体内动物研究吗?

长春新碱硫酸盐被广泛用于临床前体内研究,包括异种移植和同系小鼠肿瘤模型。体内使用时,储备液通常用无菌生理盐水或PBS配制,通过静脉注射或腹腔注射给药。研究者应参阅相关文献和机构动物实验指南以制定适当的给药方案,因为长春新碱具有较窄的治疗窗,较高剂量下具有神经毒性潜力。

肿瘤细胞对长春新碱产生耐药性的常见机制有哪些?

长春新碱耐药性最常报道的机制是P-糖蛋白(P-gp,由MDR1/ABCB1编码)的过表达,这是一种ATP依赖性外排泵,可降低细胞内药物积累。其他耐药机制包括微管蛋白亚型表达改变或影响长春花碱结合位点的突变、凋亡信号通路失调以及微管动力学变化。这些特性使长春新碱成为多药耐药(MDR)研究的标准参考化合物。

参考文献

  1. Jordan MA, Wilson L. Microtubules as a target for anticancer drugs. Nature Reviews Cancer. 2004;4(4):253-265. doi:10.1038/nrc1317
  2. Kavallaris M. Microtubules and resistance to tubulin-binding agents. Nature Reviews Cancer. 2010;10(3):194-204. doi:10.1038/nrc2803
  3. Rowinsky EK, Donehower RC. Drug therapy: paclitaxel (taxol). New England Journal of Medicine. 1995;332(15):1004-1014. doi:10.1056/NEJM199504133321507
  4. Selleck Chemicals. Vincristine sulfate (S1241) product information. Selleckchem.com.

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

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Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《Vincristine (NSC-67574)硫酸盐:作用机制与研究应用》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月22日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/vincristine-nsc-67574-sulfate-mechanisms-research-uses.html