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Nat Med:”神藥“二甲雙胍竟能逆轉(zhuǎn)肺纖維化?

發(fā)布時(shí)間:2018-07-04 14:00 類別:醫(yī)學(xué)前沿資訊 標(biāo)簽: 來源: 作者:

        提到(metformin),人們最先想到的是它是治療2型的藥物。確實(shí),二甲雙胍是治療2型糖尿病的一線藥物,通常2型糖尿病患者最先服用的藥物就是它。但今日在《Nature Medicine》上發(fā)表的一項(xiàng)科學(xué)研究表明它還有讓人意想不到的功用,美國阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校(University of Alabama at Birmingham, UAB)的研究人員發(fā)現(xiàn)它可以逆轉(zhuǎn)已經(jīng)產(chǎn)生的(pulmonary fibrosis)。

        在肺部由于感染、放療或化療而受到損傷之后,肺纖維化就有可能發(fā)生。但是有時(shí)候肺纖維化的發(fā)生沒有明顯的原因,比如特發(fā)性肺纖維化(idiopathic pulmonary fibrosis, IPF)。IPF是一種慢性、進(jìn)行性,而且最終致命的纖維化肺疾病。它在中老年人中更為常見,全世界有超過500萬名患者。雖然科學(xué)家們對纖維化的病理機(jī)制的了解越來越深入,但是他們?nèi)匀蝗狈τ行У寞煼▉砟孓D(zhuǎn)纖維化的過程。

        在這項(xiàng)研究中,UAB的Jaroslaw Zmijewski和Victor Thannickal教授共同研究如何逆轉(zhuǎn)IPF的纖維化過程。在纖維化過程中,肌成纖維細(xì)胞(myofibroblast)會在細(xì)胞間質(zhì)中存積過多的膠原蛋白纖維。研究人員發(fā)現(xiàn),IPF患者纖維化組織部位的肌成纖維細(xì)胞中的AMP激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)的活性偏低。這會導(dǎo)致這些肌成纖維細(xì)胞的新陳代謝非;钴S,并且對細(xì)胞凋亡產(chǎn)生抗性。細(xì)胞凋亡是人體內(nèi)清除受損或不需要的細(xì)胞的天然機(jī)制。這些逃避清除機(jī)制并且過度產(chǎn)生膠原蛋白纖維的肌成纖維細(xì)胞可能是導(dǎo)致纖維化的重要原因。

        為了檢驗(yàn)AMPK活性對纖維化過程的影響,研究人員用metformin和名為AICAR的AMPK激動劑在細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境下激活從IPF患者組織中獲取的肌成纖維細(xì)胞中AMPK的活性。他們發(fā)現(xiàn)AMPK活性的提高能夠降低細(xì)胞的纖維化能力,同時(shí),激活A(yù)MPK還可以增加新線粒體的產(chǎn)生,并且恢復(fù)肌成纖維細(xì)胞對細(xì)胞凋亡的敏感性。

        在體外實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了AMPK激動劑對纖維化過程的效果后,研究人員利用小鼠的肺纖維化模型對metformin在體內(nèi)逆轉(zhuǎn)纖維化的效果進(jìn)行了檢驗(yàn)。研究人員先使用化療藥物讓小鼠產(chǎn)生肺纖維化,在服用化療藥物三周之后小鼠肺部已經(jīng)產(chǎn)生嚴(yán)重的纖維化。這時(shí),研究人員讓小鼠服用metformin。服用metformin 5周之后,研究人員發(fā)現(xiàn)metformin可以加快已經(jīng)產(chǎn)生的纖維化組織的消融速度。而如果小鼠體內(nèi)AMPK缺失,纖維化組織的消融則不會出現(xiàn)。這意味著metformin的療效是基于AMPK介導(dǎo)的信號通路。

        “我們的研究表明AMPK作為一個關(guān)鍵性的新陳代謝開關(guān),可以通過將新陳代謝平衡從合成代謝(anabolic metabolism)移動到分解代謝(catabolic metabolism)的方法來促進(jìn)已經(jīng)產(chǎn)生的纖維化組織的消融,”研究人員表示:“而且,我們的研究概念證明了使用metformin或其它藥物激活A(yù)MPK能夠激活促進(jìn)纖維化組織消融的信號通路。它們可能成為治療進(jìn)行性纖維化疾病的有效策略!”

        原始出處:

        Sunad Rangarajan,et al.Metformin reverses established lung fibrosis in a bleomycin model.Nat Med.02 July 2018