ldquo神药rdquo还是l

文章来源:急性白血病   发布时间:2021-10-16 15:48:12   点击数:
 

二甲双胍是II型糖尿病防治指南中推荐的一线用药。不但能够改善胰岛素抵抗、降低血糖,还能预防糖尿病引起的大血管和微血管病变,改善血脂代谢、减少心血管并发症发生几率。

最近,研究人员在NatureMetabolism杂志发文,发现在线虫和人类原代细胞中,在晚期提供二甲双胍时,二甲双胍会缩短寿命,这与它在年轻生物体中的积极作用相反。然而,相关的反应在人类细胞中也有观察到。

二甲双胍的作用“因龄而异”

二甲双胍的抗衰老作用已经是旧闻了。二甲双胍本身是一种用于治疗糖尿病的基础药物,在一系列的动物实验中,二甲双胍表现出了显着的延寿功能。而且二甲双胍在临床上应用广泛,大量使用二甲双胍的糖尿病人也为我们提供了数据,他们相比同龄的健康人,寿命更长。

不过值得注意的是,诸多有关二甲双胍抗衰老有效的动物研究,使用的动物其实都还算“年轻力壮”,少数在老年动物中进行的研究则给出了不同的结论——要么是没有观察到二甲双胍的延寿效果,要么因为“剂量过大”而出现了生物毒性。

二甲双胍在年龄面前是否公平?

研究者们决定调查下二甲双胍在年龄面前是否公平的问题。

研究者们选定了四个年龄段的线虫,年轻的(AD1),繁殖衰退期的(AD4),中年的(AD8),老年的(AD10),可以理解为越来越衰老。相对的,二甲双胍浓度则确定了三个值,延寿效果最佳的50mM,中间值25mM以及实验中表现出延寿效果所需的最低剂量10mM。

AD1和AD4组,所有测试剂量的二甲双胍都能延长寿命;AD8组,50mM和25nM降低了中位年龄、但提升了最大寿命,10mM可以延寿、没有有害影响;对老年的(AD10)来说,所有测试剂量的二甲双胍都堪比毒药,大量线虫在给药24小时内“光荣牺牲”。

衰老线虫使用二甲双胍后更快死亡

研究者们从二甲双胍的作用机制出发,分别怀疑了微生物和AMPK两条可能有关的通路,不过它们都不是关键。二甲双胍还有一个非常重要的作用就是抑制线粒体电子传递链(ETC)复合物Ⅰ,这能够影响线粒体膜电位和ATP的产生。

当研究者尝试给先天线粒体功能缺陷的线虫吃二甲双胍,它们果然早早地就中了“二甲双胍的毒”,利用药物抑制线粒体功能,也能够得到类似的实验结果。

抑制线粒体功能+二甲双胍=致命

为了进一步确定这种年龄效应在人类中是否存在,研究者们对人类皮肤成纤维细胞进行了研究,多次传代的细胞能够比较好地模拟出衰老的特征,包括线粒体的减少。

结果

高剂量的二甲双胍对年轻细胞和年老细胞存在一定毒性,但年老细胞表现出的生存更差,对低剂量也更不耐受。在对耗氧率(OCR)的测量中也发现,二甲双胍对线粒体呼吸有显着影响,年老细胞受到的抑制更强,并且能够加剧衰老相关的线粒体功能障碍,导致呼吸衰竭。有氧呼吸被抑制,糖酵解也填不上空,ATP生产肯定要受影响。

而且被认为对年轻线虫延寿效果最佳剂量的50mM,对中年线虫表现出了一定的生物毒性。研究者对线虫体内的ATP水平进行了测量,发现二甲双胍对年轻线虫ATP没有负面影响,但老年线虫体内的ATP水平则下降了76%之多。

这意味着,二甲双胍+衰老,对于生产生命的动力源的ATP来说,可能是一场毁灭性打击。

二甲双胍使老年线虫体内的ATP大幅度下降

那么想要对抗二甲双胍的“年龄歧视”,就要解决ATP的问题。

此前研究已经发现,在线粒体功能障碍或碳缺乏的情况下,TOR抑制剂雷帕霉素能够稳定ATP水平,也有研究显示,雷帕霉素和二甲双胍联合应用能够进一步提高延寿效果。果然实验中增加雷帕霉素以后,大大减轻了二甲双胍的“毒性”。因此,该研究数据共同表明,二甲双胍在晚年诱导保守代谢途径的有害变化,这可能使人们对其在没有糖尿病的老年人的益处产生怀疑。

参考文献

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Repurposingmetformin,simvastatinanddigoxinasa