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降糖、抗癌、抗衰老……Cell揭秘二甲双胍为什么“神”
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来源:生物探索
  2018-10-30
二甲双胍有很大的潜能,除了治疗2型糖尿病之外,还具有抗衰老、抗癌、改善自闭症症状、逆转肺纤维化等多重用途。为什么“神药”如此之神?近日,科学家们找到了关键原因。

       10月25日,《Cell》期刊发表这一篇题为“Changes of Cell Biochemical States Are Revealed in Protein Homomeric Complex Dynamics”的文章,揭示了二甲双胍在细胞内的作用细节,进一步解释了二甲双胍在预防各种慢性疾病上的潜力,包括癌症。

       来自蒙特利尔大学、伦敦Francis Crick研究所的科学家们发现,二甲双胍会让细胞呈现出类似于缺乏铁元素的状态。这种模拟“铁饥饿”的方式可以促进细胞更好地摄取、使用葡萄糖,从而实现了防治效果。

       模拟缺铁,促进糖代谢

       蒙特利尔大学的生物化学教授Stephen Michnick带领团队开发了一种新技术——hdPCA,能够以非侵入性的廉价方式,快速预测和确认药物是如何影响细胞的。

       他们发现,二甲双胍对于细胞内铁的分布有着全面的影响,进而导致基本的生化过程发生变化。早前已有研究表明铁代谢和糖尿病之间存在关联,但是却没有直接的证据。基于最新的发现,研究人员推测,二甲双胍引发的葡萄糖代谢可能依赖于模拟缺铁引发的化学反应。

       研究人员强调,仍然需要进一步的细胞和动物试验,以确定二甲双胍模拟铁饥饿对葡萄糖代谢的重要性。这将有利于更好地利用这种机制来改善糖尿病治疗。

       其他重要的机制:肠道菌、线粒体

       作为治疗二型糖尿病的一线药物,二甲双胍的疗效已经得到了毫无争议的认可。2017年,《Nature Medicine》期刊发文揭示了二甲双胍的降糖作用可能与改变肠道细菌组成有关。他们发现,通过降低肝 脏中葡萄糖的数量来治疗糖尿病并不是二甲双胍的全部机制。

       这篇研究指明,二甲双胍至少在一定程度上通过促进肠道细菌(如Akkermansia)的生长来发挥作用。这为患者通过改变饮食来调整肠道菌群结构,最终获得降糖效益提供了新的线索。

       除了影响肠道菌群,来自西北大学的Navdeep Chandel教授曾证实,二甲双胍可以减缓线粒体代谢,进而阻止癌症的生长。

       在最新的关于“二甲双胍降低因空气污染引起的心脏病风险”的研究中,Navdeep Chandel团队发现,二甲双胍可以通过靶向巨噬细胞内的线粒体,发挥消炎作用,从而有望降低由雾霾污染引发的心血管疾病。

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