Dorsomorphin（Compound C，AbMole，M2238）最初被发现是作为一种骨形态发生蛋白（BMP）信号通路的抑制剂，随后又被证实对AMPK（AMP激活的蛋白激酶）具有高效抑制作用。AbMole为全球科研客户提供高纯度、高生物活性的抑制剂、细胞因子、人源单抗、天然产物、荧光染料、多肽、靶点蛋白、化合物库、抗生素等科研试剂，全球大量文献专利引用。

一、Dorsomorphin的作用机制

1. Dorsomorphin (Compound C)对BMP信号通路的抑制

BMP（骨形态发生蛋白）信号在胚胎发育和成体生理过程中发挥着重要的功能，在BMP信号通路中，BMP 与I型和II型受体组成的异四聚体结合，随后II型受体磷酸化 I型受体，后者再通过磷酸化 R-SMAD（SMAD1、SMAD5、SMAD8）把信号传递到细胞中，最后 R-SMAD 与 SMAD4 结合进入细胞核，协同调节转录。Dorsomorphin （BML-275，AbMole，M2238）能够选择性抑制上述I型受体中的ALK2、ALK3和ALK6，阻断BMP通路。细胞实验中，Dorsomorphin还可以剂量依赖性地抑制BMP诱发的SMADs磷酸化，半数抑制浓度（IC₅₀）为0.47 μM^[1]。

图1. BMP signaling in bone remodeling^[2]

2. Dorsomorphin对AMPK 信号通路的抑制

Dorsomorphin（Compound C，AbMole，M2238）也是一种有效的、选择性的和 ATP 竞争性的AMPK抑制剂。在无细胞试验中，其Ki值为109 nM 。它主要通过与 AMPK的ATP结合位点竞争性结合，从而抑制 AMPK 的活性。此外在一项研究中，通过RNA测序分析发现，Dorsomorphin处理后，与AMPK信号通路相关的基因表达普遍下调。例如，AMPK的α亚基（Prkaa1）和β亚基（Prkab1）的基因表达显著降低，这进一步表明了Dorsomorphin对AMPK的抑制作用^[3]。2014年，AbMole的两款抑制剂分别被西班牙国家心血管研究中心和美国哥伦比亚大学用于动物体内实验，相关科研成果发表于顶刊 Nature 和 Nature Medicine。

二、研究应用

1. 在干细胞和类器官中的应用

Dorsomorphin（BML-275，AbMole，M2238）对干细胞的自我更新与分化有着重要影响，它可以通过拮抗自分泌BMP信号传导来促进 hESC自我更新^[4]。也有大量文献证实Dorsomorphin (Compound C)可以用于诱导多能干细胞（iPSC）的定向分化，例如在神经诱导过程中，Dorsomorphin（AbMole，M2238）与SB431542（AbMole，M1794）联合使用，能够更高效地诱导神经分化^[5]。在心肌细胞分化过程中，Dorsomorphin通过抑制BMP信号通路，促进心肌细胞的生成^[6]。在脑类器官、心脏类器官中Dorsomorphin可以高效诱导神经分化、以及心肌细胞的分化和成熟。

2. 在肿瘤细胞研究中的应用

Dorsomorphin（Compound C，AbMole，M2238）可抑制肿瘤细胞的增殖，它可通过抑制AMPK影响细胞周期相关蛋白的表达，如细胞周期蛋白D1（Cyclin D1），使得细胞周期进程受阻。此外，Dorsomorphin还能通过降低存活素（Survivin）和磷酸化AKT（p-Akt）来抑制CRC细胞的生长。在对结肠癌细胞系HT-29的研究中发现，Dorsomorphin能够诱导细胞凋亡，结合流式细胞术检测证实经Dorsomorphin处理后的HT-29细胞，其凋亡率明显升高^[7]。Dorsomorphin通还过激活钙蛋白酶/组织蛋白酶途径和抑制AKT/mTORC1，在胶质瘤细胞中诱导G2/M期细胞周期阻滞、自噬和坏死^[8]。

3. 在细胞代谢研究中的应用

Dorsomorphin（BML-275，AbMole，M2238）也是细胞代谢研究中的重要工具，它可通过抑制AMPK调节细胞的脂肪酸代谢，使得脂肪酸氧化减少，脂肪酸生成增加^[9]。BMP信号在铁代谢中也发挥着重要作用。Dorsomorphin能够抑制BMP信号，从而影响铁调素的表达和铁的稳态。在动物实验中，Dorsomorphin (Compound C)能够阻断SMAD1/5/8的磷酸化，使铁调素表达正常化，提高血清铁水平^[1]。自噬一种重要的细胞内生物大分子代谢和回收途径，Dorsomorphin还被证明具有诱导自噬的作用。

三、范例详解

1. Adv Sci (Weinh). 2022 Nov 22;10(1):e2204463

上述文章的核心目的是研究去泛素化酶Mysm1在动物抑郁症中的作用，实验人员通过慢性束缚应激（CRS）和脂多糖（LPS）处理小鼠，建立了抑郁模型。发现Mysm1在抑郁小鼠的特定脑区（如内侧缰核、海马和内囊）表达上调。而抑制Mysm1可以增加ATP产生，激活p53和AMPK信号通路，从而减轻抑郁样行为。在实验设计中，科研人员使用了由AbMole提供的Dorsomorphin（Compound C，AbMole，M2238）抑制AMPK，发现Dorsomorphin能够逆转Mysm1敲低带来的抗抑郁效果，这表明AMPK的激活是Mysm1敲低发挥抗抑郁效果的关键机制之一^[10]。

图2. Mysm1 knockdown activates the p53/AMPK pathway and enhances ATP generation in astrocytes^[10].

2. Int J Biol Sci. 2022 Jan 31;18(4):1594-1611

这篇文章研究了Atractylenolide III（ATL III，一种从苍术中提取的生物活性成分）对非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的抑制潜力及其可能的机制。研究发现，ATL III通过激活肝脏中的脂肪素受体1（AdipoR1）介导的AMPK信号通路和SIRT1通路，改善了高脂饮食（HFD）诱导的NAFLD小鼠模型和游离脂肪酸（FFAs）处理的HepG2细胞中的肝损伤和脂质积累。实验人员使用了来自AbMole的Dorsomorphin（Compound C，AbMole，M2238）和EX 527（Selisistat，AbMole，M1708）分别作为AMPK和SIRT1通路抑制剂，并证实了上述两条通路是Atractylenolide III发挥生物活性的重要基础。在细胞实验中，科研人员还使用了AbMole的CCK-8试剂盒（AbMole，M4839）验证了Atractylenolide III对FFAs处理的HepG2细胞活力的影响^[3]。

图3. Inhibition of AMPK or SIRT1 represses the inhibitory effects of ATL III on hepatic lipid deposition in FFAs-induced HepG2 cells.^[3]

参考文献及鸣谢

[1] P. B. Yu, C. C. Hong, C. Sachidanandan, et al., Dorsomorphin inhibits BMP signals required for embryogenesis and iron metabolism, Nature chemical biology 4(1) (2008) 33-41.

[2] Mengrui Wu, Shali Wu, Wei Chen, et al., The roles and regulatory mechanisms of TGF-β and BMP signaling in bone and cartilage development, homeostasis and disease, Cell research 34(2) (2024) 101-123.

[3] Q. Li, J. X. Tan, Y. He, et al., Atractylenolide III ameliorates Non-Alcoholic Fatty Liver Disease by activating Hepatic Adiponectin Receptor 1-Mediated AMPK Pathway, International journal of biological sciences 18(4) (2022) 1594-1611.

[4] R. Gonzalez, J. W. Lee, E. Y. Snyder, et al., Dorsomorphin promotes human embryonic stem cell self-renewal, Angewandte Chemie (International ed. in English) 50(15) (2011) 3439-41.

[5] E. Gabriel, J. Gopalakrishnan, Generation of iPSC-derived Human Brain Organoids to Model Early Neurodevelopmental Disorders, Journal of visualized experiments : JoVE (122) (2017).

[6] J. Hao, M. A. Daleo, C. K. Murphy, et al., Dorsomorphin, a selective small molecule inhibitor of BMP signaling, promotes cardiomyogenesis in embryonic stem cells, PloS one 3(8) (2008) e2904.

[7] N. Li, T. Wang, Z. Li, et al., Dorsomorphin induces cancer cell apoptosis and sensitizes cancer cells to HSP90 and proteasome inhibitors by reducing nuclear heat shock factor 1 levels, Cancer biology & medicine 16(2) (2019) 220-233.

[8] X. P. Li, L. Q. Cao, Z. Z. Yu, et al., Dorsomorphin attenuates ABCG2-mediated multidrug resistance in colorectal cancer, Frontiers in pharmacology 15 (2024) 1393693.

[9] S. Peesari, J. P. McAleer, Regulation of human Th9 cell differentiation by lipid modulators targeting PPAR-γ and acetyl-CoA-carboxylase 1, Frontiers in immunology 15 (2024) 1509408.

[10] H. Zhang, S. Liu, Q. Qin, et al., Genetic and Pharmacological Inhibition of Astrocytic Mysm1 Alleviates Depressive-Like Disorders by Promoting ATP Production, Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany) 10(1) (2022) e2204463.