1.?分子簡介

??Y-27632貨號T1870，是一種 ROCK-I 和 ROCK-II 抑制劑，具有口服有效性、ATP 競爭性。Y-27632 還可以抑制分離誘導(dǎo)的小鼠前列腺干細胞或祖細胞凋亡，常用于干細胞研究和類器官培養(yǎng)。

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圖??Y-27632分子結(jié)構(gòu)式

Y-27632 2HCl貨號T1725，別名Y-27632 dihydrochloride、反式-4-[(R)-1-氨基乙基]-N-(4-吡啶基)環(huán)己烷甲酰胺二鹽酸鹽, 是Y-27632的二鹽酸鹽形式，與Y-27632具有同樣的抑制效應(yīng)。

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圖??Y-27632 2HCl分子結(jié)構(gòu)式

2.?背景介紹

ROCK（Rho相關(guān)蛋白激酶，Rho-associated coiled-coil-containing protein kinase）是一類與Rho GTPase相關(guān)的蛋白激酶，主要作為Rho家族的下游效應(yīng)器發(fā)揮作用。ROCK在細胞內(nèi)發(fā)揮關(guān)鍵作用，調(diào)節(jié)多種生物學(xué)過程，包括：影響細胞與基質(zhì)之間的黏附、參與細胞的分裂和增殖、調(diào)控細胞的遷移和運動、影響細胞的收縮和形態(tài)變化。在細胞信號通路中上游：ROCK受到Rho GTPase的調(diào)控，特別是RhoA。下游：ROCK參與磷酸化多種信號分子。

ROCK抑制劑在各種疾病中具有潛在的治療應(yīng)用，包括癌癥、青光眼、哮喘、勃起功能障礙、胰島素抵抗、神經(jīng)元變性、骨質(zhì)疏松癥、腎衰竭、纖維化和移植物抗宿主病等^{[1，2，3]}。

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圖?ROCK在癌癥中的作用示意圖

3.?生物學(xué)應(yīng)用

Y-27632/ Y-27632 2HCl作為ROCK抑制劑，除去在癌癥等疾病中的應(yīng)用外，在類器官培養(yǎng)和干細胞研究中有助于維持細胞的生存和功能，具有重要的應(yīng)用價值。?

常見的應(yīng)用有

1）干細胞低溫保存：Y-27632可以避免干細胞在低溫保存期間出現(xiàn)解離相關(guān)的細胞凋亡，并增加解凍后的細胞活性。

2）胰腺導(dǎo)管腺癌類器官培養(yǎng)：Y-27632作為培養(yǎng)基的補充劑。

3）小鼠胚胎干細胞：Y-27632抑制Ras同源基因家族（Rho）激酶。

4）人胚胎干細胞和誘導(dǎo)多能干細胞（iPSC）：Y-27632抑制Rho相關(guān)蛋白激酶（ROCK）。?

4.?文獻精選

4.1文章標題：ROCK inhibitor Y27632 promotes proliferation and diminishes apoptosis of marmoset induced pluripotent stem cells by suppressing expression and activity of caspase 3

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研究概覽：本文研究發(fā)現(xiàn)ROCK 抑制劑 Y27632 通過抑制caspase?3 的表達和活性，可以促進狨猴誘導(dǎo)的多能干細胞（iPSC）的增殖并減少細胞凋亡，而不影響其核型和多能性標志物的表達。此外，研究團隊還測試了不同濃度Y27632 （5、10、20μM）對狨猴 iPSC 的影響，結(jié)果表明Y27632以劑量依賴性方式促進單細胞解離后增殖的細胞數(shù)。說明Y27632可有效改善靈長類動物iPSCs的培養(yǎng)系統(tǒng)^[4]。

本文實驗中使用10mM 的Y27632培養(yǎng)細胞以提高增殖效率。

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圖??Y27632顯著提高狨猴iPSC的克隆效率

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4.2文章標題：A hollow fiber system for simple generation of?human brain organoids

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研究概覽：3D類器官代表了一類用于研究發(fā)育生物學(xué)和疾病的新型體外模型。本文研究團隊提出了一種通過將纖維材料與發(fā)育生物學(xué)原理相結(jié)合，在中空纖維反應(yīng)器系統(tǒng)中從hiPSCs簡單形成大量人腦類器官的新策略。該模型采用多層同軸層流微流控系統(tǒng)構(gòu)建了薄且可微調(diào)的海藻酸鈣核殼纖維，一米長的中空纖維使hiPSCs的神經(jīng)分化成為可能，并在3D基質(zhì)中簡單形成豐富的大腦類器官。生成的大腦類器官顯示出人腦器官發(fā)生的基本特征，包括極化的神經(jīng)上皮、細胞類型異質(zhì)性和離散的大腦區(qū)域，類似于早期大腦發(fā)育。這種方法簡單易操作，可以簡化大量大腦類器官的形成，克服傳統(tǒng)方法中繁瑣的程序。且中空纖維的簡單性和可擴展性特性與實時觀察和監(jiān)測以及用于下游生物分析的靈活組織操作兼容。這種技術(shù)將會推進干細胞衍生的類器官模型及其在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的應(yīng)用^[5]。

本文研究中使用含有10mM的Y27632培養(yǎng)基培養(yǎng)細胞。

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圖 ?中空纖維作為hiPSC大腦類器官發(fā)育的3D生物載體的示意圖

參考文獻

[1] ?Feng, Y. et al. (2016) Rho kinase (ROCK) inhibitors and their?therapeutic potential. J. Med. Chem. 59, 2269–2300

[2]?Zanin-Zhorov, A. and Blazar, B.R. (2021) ROCK2, a critical?regulator of immune modulation and fibrosis has emerged as a?therapeutic target in chronic graft-versus-host disease. Clin.?Immunol. 230, 108823.

[3]?Barcelo J, Samain R, Sanz-Moreno V. Preclinical to clinical utility of ROCK inhibitors in cancer. Trends Cancer. 2023;9(3):250-263. doi:10.1016/j.trecan.2022.12.001

[4] Wu Y, Shu J, He C, et al. ROCK inhibitor Y27632 promotes proliferation and diminishes apoptosis of marmoset induced pluripotent stem cells by suppressing expression and activity of caspase 3. Theriogenology. 2016;85(2):302-314. doi:10.1016/j.theriogenology.2015.09.020

[5]?Zhu Y, Wang L, Yin F, Yu Y, Wang Y, Liu H, Wang H, Sun N, Liu H, Qin J. A hollow fiber system for simple generation of human brain organoids. Integr Biol (Camb). 2017 Sep 18;9(9):774-781. doi: 10.1039/c7ib00080d. PMID: 28795726.

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