二甲双胍是一种治疗2型糖尿病的药物,作为走进千家万户的口服降糖药,自1957年问世以来,已经有60多年临床应用史。如今在全球范围内,约1.5亿人在服用二甲双胍,是目前应用最广泛的口服降糖药之一。随着近年来对二甲双胍不断地深入研究,许多学者发现其除了降糖的功效,还能降低糖尿病患者的体重。但是几十年来,二甲双胍能降低体重的作用机制一直未得到相关研究证实。
近日在Nature Metabolism上发表的最新研究揭示了二甲双胍减肥的新作用机制。Nature Metabolism也特别发布了评论文章,指出探索二甲双胍的下游信号通路,可能会带来更为安全可靠的减肥疗法。
虽然二甲双胍早在上世纪50年代就被用于降糖治疗,但是随着科学家的不断深入研究,其新功能也在不断被发现,除了人们熟知的降糖功能之外,还具有保护心血管、减肥、改善血脂代谢、降低部分癌症风险、抗衰老等作用,因此它也被称为“神药”。
二甲双胍的减重效果,可以说是糖尿病患者改善代谢后的额外收获。其在外周组织中,可以提高胰岛素敏感性,提高对葡萄糖的摄取和利用;抑制肝糖原异生和分解,减少肝糖输出;还可以抑制肠道吸收葡萄糖,提高胰高糖素样肽-1水平;通过减少血糖的来源,增加血糖的去路,从而达到降糖的目的。而当人体消耗的能量长期大于摄入的能量时,体重也就减轻了。
美国糖尿病预防计划研究,入选了3234例糖尿病前期的肥胖患者,随机分入生活方式干预组、安慰剂组和二甲双胍组。随访2.8年后,三组患者平均体重分别下降5.6、0.1和2.1 kg(P<0.001),这说明二甲双胍可以安全有效地改善胰岛素抵抗,对于肥胖和超重的2型糖尿病患者,有一定的控制体重作用。
此前的研究已经显示,二甲双胍的减重效果主要来源于抑制食欲,然而它如何达到抑制食欲的作用却让科学家争论了几十年。
近日在Nature Metabolism上发表的最新研究中,斯坦福大学Jonathan Z. Long博士率领的研究团队发现,二甲双胍在人类和动物的肠道中能够促进肠道细胞产生称为Lac-Phe的代谢产物。Long博士团队此前的研究显示,Lac-Phe是基于乳酸和苯丙氨酸合成的代谢分子。人类剧烈运动会导致血液中乳酸水平升高,而Lac-Phe的水平也随之升高,Lac-Phe具有降低食欲的作用,在小鼠模型中长期使用Lac-Phe会降低脂肪组织水平和体重,改善葡萄糖稳态。
为了进一步确认二甲双胍的减肥作用是否依赖于Lac-Phe介导的信号通路,研究人员使用了一种小鼠模型,这种小鼠的细胞中不表达合成Lac-Phe的关键酶CNDP2,因此无法生成Lac-Phe。CNDP2敲除小鼠和野生型小鼠在使用高脂饮食8周后体重都会显著增加,服用二甲双胍会导致野生型的小鼠食欲下降,体重增加减缓,而在CNDP2敲除小鼠中,二甲双胍却几乎没有效果。
图1 小鼠和野生小鼠体重对比
在CNDP2敲除小鼠中,二甲双胍的减重效果大幅度削弱。进一步研究发现,二甲双胍在肠道可以通过抑制表达CNDP2的肠道上皮细胞的电子传递链复合体1,提高乳酸流入细胞内的水平,从而刺激Lac-Phe的生成。至此,科学家们搭建了二甲双胍减肥的完整信号通路。口服二甲双胍在肠道刺激表达CNDP2的肠道上皮细胞生成Lac-Phe,而Lac-Phe通过作用于脑肠轴抑制食欲,达到减肥效果。
那么,对于整天嚷嚷着要减肥、但没有糖尿病、也没有胰岛素抵抗的普通群众,能用二甲双胍来减肥吗?
答案是否定的。
二甲双胍有着明确适应证,药品说明书上写得很清楚,它只是降糖药,而非减肥药。
二甲双胍的“减重”,是超重、肥胖的糖尿病患者糖代谢改善之后恢复正常体重的额外获益,可以说是“意外收获”。对于单纯肥胖者,二甲双胍并没有确切的减肥作用,盲目使用可能会带来不良后果,因此各位医生千万要提醒患者注意。
参考文献:TeSlaa T.Metformin induces a Lac-Phe gut-brain signalling axis.Nat Metab. 2024 Mar 18.
编辑丨徐圣洁
审核丨卢璐