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糖尿病药物二甲双胍作用机制的新线索

加拿大和英国的研究人员已经发现前线2型糖尿病药物二甲双胍可能有助于细胞更好地摄取和使用葡萄糖。他们今天发表在“细胞”杂志上的这项研究也可能解释二甲双胍在预防各种慢性疾病(包括癌症)方面的其他潜在有益作用。

为了表明二甲双胍似乎使细胞表现得好像缺乏必需的矿物质铁,蒙特利尔大学的生物化学家使用一种新方法同时探测细胞的所有生化过程如何对药物的存在做出反应。UdeM团队与伦敦弗朗西斯克里克研究所的研究人员合作,表明二甲双胍对细胞中的铁分布具有全球影响,导致基本生化过程的改变。

使这一发现成为可能的新技术是由主要作者Stephen Michnick在实验室开发的,他是UdeM的生物化学教授,也是加拿大细胞结构研究主席。“如果你想知道一种药物或任何其他分子在体内的作用,你需要立即调查其细胞中正在发生的一切,”米奇尼克博士说。“今天有几种方法可以做到这一点,但我们的方法,称为hdPCA,具有非常简单的执行和解释,非侵入性和廉价的优点;它几乎可以在任何实验室中完成。”可以部署该方法以快速预测和确认药物如何影响细胞并同时识别药物在引入人体时可能具有的任何负担。

“我们选择使用二甲双胍,主要是因为它是一个有趣的测试案例,没有明确的作用机制,”该研究的第一作者,UdeM生物化学家Bram Stynen补充道。“二甲双胍对铁稳态作用的影响是这项研究的一个好处。铁代谢和糖尿病之间的关系已经被怀疑,但没有人曾经表现出二甲双胍对与铁稳态相关的活细胞的特异性抗糖尿病作用。”Francis Crick的生物化学家Markus Ralser补充说:“这很有意义;葡萄糖代谢很可能是从铁依赖性化学反应中进化出来的;这种化学关系在进化过程中不会消失。”必须进行进一步的细胞和动物研究,以确定二甲双胍模拟铁饥饿对葡萄糖代谢的重要性,以及如何更好地利用这种机制来改善糖尿病治疗。该研究“细胞生化状态的变化揭示了蛋白质同源复合物动力学”于2018年10月25日发表于Cell。它由加拿大卫生研究院,加拿大自然科学和工程研究委员会,人类前沿研究计划,英国医学研究委员会,英国癌症研究所,威康信托基金和欧洲研究理事会资助。

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