科學家們在廣泛使用的糖尿病藥物二甲雙胍中發現多重起作用的機制。
2019年12月4日《每日科學》網站報導，據英國索爾克研究所一項研究，二甲雙胍是最常見的2型糖尿病的處方藥物，然而科學家們依然沒有完全了解它是如何控制血糖水平的。現在研究人員已經利用新型技術來研究它發揮如此好的作用的原因。這些發現還可能解釋近來研究中所顯示的有關二甲雙胍延長健康壽命的原因。
在一個合作研究中，索爾克研究所、斯克瑞普研究院和維爾康奈爾醫學院的研究人員採用一種新型的技術來研究它的作用為何如此之好。 這些發現結果確定了有關各種細胞過程的一個驚人數量的生化學「開關」，這也可能解釋為何在近期的研究中二甲雙胍一直被顯示可以延長健康壽命。
該研究於2019年12月3日發表在《細胞》雜誌子刊《細胞報導（Cell Reports ）》上。
「這些結果為我們提供了探索路徑進而認識二甲雙胍是如何作為一種抗糖尿病藥物發揮作用的，以及它延長健康壽命的作用」，論文通訊作者、索爾克研究所NCI指定癌症中心主任Qeuben Shaw教授說。」這些通路是我們和其他人未曾想像到的。」
在過去，已知的唯一的被二甲雙胍激活的生化通路是 AMPK通路，Shaw發現當營養素缺乏時二甲雙胍暫時阻止細胞生長和代謝，在癌症情況下也是如此。但是科學家們相信，可能有除了AMPK通路之外的通路參與其中。
科學家們研發了一個新型的篩查平臺，來檢測激酶，是一類轉運磷酸基團的蛋白質，這對細胞內開關至關重要，可以迅速地被二甲雙胍所改變。利用這種技術，研究人員可以對數百種影響健康老化的調控性「輕開關」事件進行解碼。
「在世界上頂尖質譜儀研究者之一John Yates和代謝專家Reuben Shaw指導下，我有能力研發和應用這個新技術來解決這個關鍵性的生物學問題：二甲雙胍在肝內調控哪些通路？」第一作者、維爾康奈爾醫學院博士後助理研究員Ben Stein說。二甲雙胍開啟未曾預料到的激酶和通路，其中許多是獨立於AMPK。兩種被激活的激酶叫做蛋白激酶D和MAPKAPK2。對這些激酶知之甚少，但是已知它們與細胞應激有一定關係，這可以把它們與其它研究所觀察的健康壽命延長作用聯繫起來。事實上，目前二甲雙胍正在接受多個大規模的臨床試驗中作為健康壽命和壽命延長藥物的觀察，但是有關二甲雙胍如何影響健康和老化的機制尚不清楚。
目前的研究表明，
在提供這些治療作用方面，
蛋白激酶D和MAPKAPK2可能是兩個參與者。
「我們未曾想像過這兩種激酶可能會與二甲雙胍有什麼關係」，Shaw說。」這些結果拓寬了我們對二甲雙胍如何誘導輕度應激進而觸發傳感器恢復代謝平衡的機制的認識，對前期報告的有關使用二甲雙胍模型生物中延長健康老化所帶來部分益處進行解釋。目前大問題是，哪些二甲雙胍的作用靶位可以有益於所有個體的健康，而不單單是2型糖尿病。」
下一步，研究人員計劃對他們所發現的新的信號通路做更詳細的研究，以便更好地認識二甲雙胍有益的作用。
參考文獻：
Benjamin D. Stein, Diego Calzolari, Kristina Hellberg, Ying S. Hu, Lin He, Chien-Min Hung, Erin Q. Toyama, Debbie S. Ross, Björn F. Lillemeier, Lewis C. Cantley, John R. Yates, Reuben J. Shaw. Quantitative In Vivo Proteomics of Metformin Response in Liver Reveals AMPK-Dependent and -Independent Signaling Networks. Cell Reports, 2019; 29 (10): 3331 DOI: 10.1016/j.celrep.2019.10.117
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