最近,美國西北大學的Scott Budinger教授領導的團隊在小鼠中證實,二甲雙胍能預防霧霾引起的炎症,阻止免疫細胞釋放一種危險分子到血液中,抑制動脈血栓的形成,從而降低心血管疾病的發病風險! 同時,也有很多證據表明該藥在人類中很可能有用,可以作為預防霧霾誘發的心血管疾病的潛在藥物。 這項研究成果發表在近期的頂級學術期刊Cell metabolism上。 Budinger教授 霧霾對於人類健康的影響早已被證實。 在發達國家,空氣中PM2.5濃度每降低10 mg/m3,人均壽命會增加0.8年。 而在發展中國家,這個問題更加嚴重。 霧霾的一個主要危害在於其能引發嚴重的缺血性心血管疾病,而心血管疾病正是人類健康的第一大殺手。 作為屢立奇功的神藥,二甲雙胍的輝煌歷史大家也早有所耳聞。 作為一種治療糖尿病的特效藥,在全世界已被超過一億人使用。 後來,人們陸續發現二甲雙胍可以延緩衰老,延長壽命,抑制腫瘤生長,甚至在免疫治療中也能發揮作用。 被人們冠以“神藥”之名。 而Budinger實驗室的研究者先在小鼠中證明了二甲雙胍能抑制霧霾引起的血栓的形成。 在實驗中,研究人員先給小鼠服用治療劑量(100 mg/kg/day)的二甲雙胍。 24小時後,將小鼠暴露在屬於輕度汙染的PM2.5(也叫CAP,平均濃度為118.3 ± 5.21 μg/m3)中,連續三天,每天8小時。 在第三天,用氯化鐵處理小鼠,在小鼠中製造傷害(這是標準的缺血性中風模型)。 檢測小鼠頸動脈處的血栓,發現二甲雙胍能明顯減少小鼠動脈中血栓堵塞的時間,達到了與沒有暴露PM2.5的小鼠相當的效果。 可見,二甲雙胍神藥之名絕非浪得虛名! 二甲雙胍能明顯減少血栓堵塞的時間 PM2.5能誘發血栓的原因在於其能誘發肺部的炎症。 哺乳動物在呼吸中總會吸入灰塵或煙霧等汙染顆粒,於是,進化出了一套清理這些顆粒的防禦措施。 其中,肺泡巨噬細胞和粘膜纖毛能有效清除這些微小顆粒,消除或減少炎症發生 但是,現在空氣中的汙染物PM,包括PM2.5,會誘發肺泡巨噬細胞釋放促炎性細胞因子IL-6。 這個IL-6進入血液迴圈後,會在肝臟中誘導多種凝血因子的表達,這在小鼠模型中被證明會引發動脈血栓。 在針對中國人群中的一項研究中,顯示霧霾在人類中也會誘發IL-6的釋放。 而小鼠中研究也證明,PM誘導的 IL-6的釋放,需要線粒體產生活性氧進行觸發。 這篇論文的另一位作者Navdeep 教授,與Budinger教授合作超過二十年,一直致力於研究二甲雙胍對線粒體代謝活動的影響。 3年前,Chandel教授證明二甲雙胍能減弱線粒體的代謝活動,抑制腫瘤的生長。 受到這項研究的啟發,Budinger教授敏銳地察覺到二甲雙胍可能可以預防霧霾引發的動脈血栓。 於是就有了上面的小鼠實驗。 隨後,科研人員繼續探索了二甲雙胍的作用原理。 透過實驗,他們證實了二甲雙胍能抑制PM誘導的IL-6的釋放。 接著,他們又證明,二甲雙胍抑制IL-6釋放的原因在於其能抑制線粒體中電子傳遞鏈的功能,減少了活性氧的產生。 細胞中活性氧的減少使得鈣釋放啟用通道(CARC)無法發揮作用,而CARC正是PM誘導的IL-6釋放所必需的。 由此,研究者們揭示這樣一個作用機制,二甲雙胍阻礙線粒體電子鏈,抑制了活性氧的產生,使得CARC無法發揮作用,從而阻斷了PM誘導的IL-6的釋放,進而抑制動脈血栓的形成。 這個機制得到了遺傳學實驗的證明。 二甲雙胍抑制霧霾引起的血栓的作用機制 由於在人群中的實驗已經證明PM會引發IL-6的釋放,因而二甲雙胍的這個作用在人類中有獨特的意義。 當然,作者也表示,要證明二甲雙胍能在人類中預防霧霾汙染引起的心血管疾病,還需要進行進一步的臨床研究進行驗證。 不過,早有研究發現,長期服用二甲雙胍的糖尿病人心血管疾病的發病風險更小,這與服用二甲雙胍的糖尿病人患癌風險減少有異曲同工之妙。 這也我們增加了對二甲雙胍的信心。 二甲雙胍在作為一個抗糖尿病藥物和抗腫瘤藥物後,又被證明是一個抗炎藥物。 而其獨特的抗炎效果可以預防霧霾引發的動脈血栓。 這為全世界飽受空氣汙染的人送來福音,同時,二甲雙胍的安全性和廉價性也使它能造福更多的人。 參考文獻: Soberanes,S., Misharin, A. V., Jairaman, A., Morales-Nebreda, L., McQuattie-Pimentel, A.C., Cho, T., & Chi, M. (2018). Metformin Targets Mitochondrial ElectronTransport to Reduce Air-Pollution-Induced Thrombosis. Cell Metabolism. Di,Q., Wang, Y., Zanobetti, A., Wang, Y., Koutrakis, P., Choirat, C., Dominici, F.,and Schwartz, J.D. (2017). Air pollution and mortality in the Medicarepopulation. N. Engl. J. Med. 376, 2513–2522 Pope,C.A., III, Ezzati, M., and Dockery, D.W. (2009). Fine-particulate air pollutionand life expectancy in the United States. N. Engl. J. Med. 360, 376–386. Duch,M.C., Budinger, G.R.S., Liang, Y.T., Soberanes, S., Urich, D., Chiarella, S.E.,Campochiaro, L.A., Gonzalez, A., Chandel, N.S., Hersam, M.C., et al. (2011).Minimizing oxidation and stable nanoscale dispersion improves the biocompatibilityof graphene in the lung. Nano Lett. 11, 5201–5207. Chiarella,S.E., Soberanes, S., Urich, D., Morales-Nebreda, L., Nigdelioglu, R., Green,D., Young, J.B., Gonzalez, A., Rosario, C., Misharin, A.V., et al. (2014). beta(2)-Adrenergicagonists augment air pollution-induced IL-6 release and thrombosis. J. Clin.Invest. 124, 2935–2946 Li,H., Cai, J., Chen, R., Zhao, Z., Ying, Z., Wang, L., Chen, J., Hao, K., Kinney,P.L., Chen, H., et al. (2017). Particulate matter exposure and stress hormone levels:a randomized, double-blind, crossover trial of air purification. Circulation136, 618–627 https://news.northwestern.edu/stories/2018/october/metformin-air-pollution/ Maruthur,N.M., Tseng, E., Hutfless, S., Wilson, L.M., Suarez-Cuervo, C., Berger, Z.,Chu, Y., Iyoha, E., Segal, J.B., and Bolen, S. (2016). Diabetes medications asmonotherapy or metformin-based combination therapy for type 2 diabetes. Ann.Intern. Med. 164, 750–751. 《二甲雙胍能抑制霧霾引起的動脈血栓,預防心血管疾病》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 科學報 cn-n.net,請記得按讚、收藏及分享。
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二甲雙胍能抑制霧霾引起的動脈血栓,預防心血管疾病
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