驚喜！二甲雙胍又「神」了，可降低因空氣污染引起的心臟病風險

生物探索

編者按

二甲雙胍素有「神葯」的稱號，除了治療2型糖尿病之外，科學家們先後發現它還具有抗衰老、抗癌、改善自閉症癥狀等多重用途。現在，一項最新研究再次揭示這一「神葯」的新用途：降低由空氣污染引發的心血管疾病風險！

空氣污染是威脅健康的一個主要環境問題，據WHO估計，92%的世界人口居住在空氣中PM2.5水平超過WHO限制值（10μg/m3）的地方。越來越多的證據表明環境空氣污染與心血管疾病風險之間有關聯，由空氣污染引發的過早死亡中絕大多數是因為缺血性心臟病和中風所致，特別是在中國、印度以及其他發展中國家。

二甲雙胍是使用最廣泛的2型糖尿病藥物，因其具有抗衰老、抗癌等作用被譽為「神葯」。現在，科學家們再一次給它「加光環」：二甲雙胍可以減少引發凝血的肺部炎症，進而降低由空氣污染引發的心臟病和中風風險。相關研究成果以「Metformin Targets Mitochondrial Electron Transport to Reduce Air-Pollution-Induced Thrombosis」為題發表在《Cell Metabolism》期刊。

DOI:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2018.09.019

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二甲雙胍的新驚喜

研究團隊以小鼠為模型，給它們服用兒科配方的二甲雙胍（溶解於水中，應用三天），這一濃度相當於人們治療糖尿病的劑量。這些小鼠會放置在一個特殊設計的房間里，裡面是來自於芝加哥的污染空氣。

結果顯示，當小鼠暴露於這些污染中，它們體內的巨噬細胞會釋放一種炎症分子IL-6，與心臟病和中風有關。驚喜的是，二甲雙胍會阻止IL-6的釋放，降低損傷後血栓形成的速度。當研究人員以人肺部巨噬細胞為模型進行相關試驗時，得到了同樣的結果。

進一步分析發現，二甲雙胍的作用目標是肺巨噬細胞的能量中心——線粒體。當污染空氣的顆粒進入肺部，線粒體會釋放過氧化氫（hydrogen peroxide），後者會引發炎症和凝血。而二甲雙胍可以減緩線粒體對過氧化氫的釋放。

總而言之，這一「神葯」可以打開駐留在肺部免疫細胞的「開關」，阻止巨噬細胞釋放危險分子（促進心臟病、中風發生）進入血液中。

二甲雙胍在應對空氣污染中的「驚喜」（圖片來源：Cell Metabolism）

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靶向線粒體，潛在的消炎藥

這些發現是西北大學醫學院肺科和重症護理主任Scott Budinger與西北大學科學家Navdeep Chandel 20多年合作的結果，Navdeep Chandel專註於研究二甲雙胍及其對線粒體代謝的影響。

3年前，Navdeep Chandel與Lurie癌症中心的團隊揭示了二甲雙胍抑制癌症進展的機制。二甲雙胍可以防止癌症惡化，但是科學家們並不完全明白它是如何作用的。Chandel團隊發現，二甲雙胍可以減緩線粒體代謝，阻止癌症的生長。

為了證明瞄準巨噬細胞中的線粒體可以防止因污染而引起的炎症反應，Budinger和Chandel構建了肺巨噬細胞缺乏關鍵線粒體蛋白的小鼠。與用二甲雙胍治療的小鼠一樣，這些突變小鼠同樣不會發生炎症。

「過去的研究已經證實，二甲雙胍是一種抗糖尿病藥物、抗癌藥物。現在，我們的研究表明它是一種潛在的消炎藥。」Chandel解釋道。

圖片來源：Pixabay

Budinger認為，最新研究預示二甲雙胍是一種潛在的治療方法，可以預防由空氣污染導致的過早死亡。他強調，要證明二甲雙胍能在人類中預防霧霾污染引起的心血管疾病，還需要進行更多的研究，包括臨床試驗。下一步，團隊計劃在空氣污染嚴重的地區進行相關研究，即使用二甲雙胍來驗證它是否能減少炎症。

同時，他們正在研究二甲雙胍是否能以線粒體代謝為靶點，以預防或減緩衰老和與年齡相關的疾病，包括糖尿病、炎症、癌症和神經變性等。

責編：風鈴

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參考資料：1）Diabetes drug reduces risk of heart attacks, strokes from air pollution

2）Metformin Targets Mitochondrial Electron Transport to Reduce Air-Pollution-Induced Thrombosis

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