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预防医学

科学家证实二甲双胍能抑制雾霾引起的动脉血栓,预防心血管疾病的发生

作者:奇点糕 来源:奇点网 日期:2018-11-17
导读

          最近,美国西北大学的Scott Budinger教授带来了一个振奋人心的消息!他领导的团队在小鼠中证实,二甲双胍能预防雾霾引起的炎症,阻止免疫细胞释放一种危险分子到血液中,抑制动脉血栓的形成,从而降低心血管疾病的发病风险!

关键字:  雾霾 |  | 二甲双胍 |  | 血栓 |  |  

        最近,美国西北大学的Scott Budinger教授带来了一个振奋人心的消息!他领导的团队在小鼠中证实,二甲双胍能预防雾霾引起的炎症,阻止免疫细胞释放一种危险分子到血液中,抑制动脉血栓的形成,从而降低心血管疾病的发病风险!

        同时,也有很多证据表明该药在人类中很可能有用,可以作为预防雾霾诱发的心血管疾病的潜在药物。这项研究成果发表在近期的顶级学术期刊Cell metabolism上。

 

        雾霾对于人类健康的影响早已被证实。在发达国家,空气中PM2.5浓度每降低10 mg/m3,人均寿命会增加0.8年。

        而在发展中国家,这个问题更加严重。雾霾的一个主要危害在于其能引发严重的缺血性心血管疾病,而心血管疾病正是人类健康的第一大杀手。

        作为屡立奇功的神药,二甲双胍的辉煌历史大家也早有所耳闻。作为一种治疗糖尿病的特效药,在全世界已被超过一亿人使用。后来,人们陆续发现二甲双胍可以延缓衰老,延长寿命,抑制肿瘤生长,甚至在免疫治疗中也能发挥作用。被人们冠以“神药”之名。

        而Budinger实验室的研究者又给神药增加了一层新的光环。

        他们先在小鼠中证明了二甲双胍能抑制雾霾引起的血栓的形成。

        在实验中,研究人员先给小鼠服用治疗剂量(100 mg/kg/day)的二甲双胍。24小时后,将小鼠暴露在属于轻度污染的PM2.5(也叫CAP,平均浓度为118.3 ± 5.21 μg/m3)中,连续三天,每天8小时。在第三天,用氯化铁处理小鼠,在小鼠中制造伤害(这是标准的缺血性中风模型)。

        检测小鼠颈动脉处的血栓,发现二甲双胍能明显减少小鼠动脉中血栓堵塞的时间,达到了与没有暴露PM2.5的小鼠相当的效果。可见,二甲双胍神药之名绝非浪得虚名!

 

        二甲双胍能明显减少血栓堵塞的时间

        PM2.5能诱发血栓的原因在于其能诱发肺部的炎症。

        哺乳动物在呼吸中总会吸入灰尘或烟雾等污染颗粒,于是,进化出了一套清理这些颗粒的防御措施。其中,肺泡巨噬细胞和粘膜纤毛能有效清除这些微小颗粒,消除或减少炎症发生。

        但是,现在空气中的污染物PM,包括PM2.5,会诱发肺泡巨噬细胞释放促炎性细胞因子IL-6。这个IL-6进入血液循环后,会在肝脏中诱导多种凝血因子的表达,这在小鼠模型中被证明会引发动脉血栓。在针对中国人群中的一项研究中,显示雾霾在人类中也会诱发IL-6的释放。

        而小鼠中研究也证明,PM诱导的 IL-6的释放,需要线粒体产生活性氧进行触发。

        这篇论文的另一位作者Navdeep 教授,与Budinger教授合作超过二十年,一直致力于研究二甲双胍对线粒体代谢活动的影响。

        3年前,Chandel教授证明二甲双胍能减弱线粒体的代谢活动,抑制肿瘤的生长。

        受到这项研究的启发,Budinger教授敏锐地察觉到二甲双胍可能可以预防雾霾引发的动脉血栓。

        于是就有了上面的小鼠实验。

        随后,科研人员继续探索了二甲双胍的作用原理。

        通过实验,他们证实了二甲双胍能抑制PM诱导的IL-6的释放。

        接着,他们又证明,二甲双胍抑制IL-6释放的原因在于其能抑制线粒体中电子传递链的功能,减少了活性氧的产生。

        细胞中活性氧的减少使得钙释放激活通道(CARC)无法发挥作用,而CARC正是PM诱导的IL-6释放所必需的。

        由此,研究者们揭示这样一个作用机制,二甲双胍阻碍线粒体电子链,抑制了活性氧的产生,使得CARC无法发挥作用,从而阻断了PM诱导的IL-6的释放,进而抑制动脉血栓的形成。

        这个机制得到了遗传学实验的证明。

 

        由于在人群中的实验已经证明PM会引发IL-6的释放,因而二甲双胍的这个作用在人类中有独特的意义。

        当然,作者也表示,要证明二甲双胍能在人类中预防雾霾污染引起的心血管疾病,还需要进行进一步的临床研究进行验证。

        不过,早有研究发现,长期服用二甲双胍的糖尿病人心血管疾病的发病风险更小,这与服用二甲双胍的糖尿病人患癌风险减少有异曲同工之妙。这也我们增加了对二甲双胍的信心。

        二甲双胍在作为一个抗糖尿病药物和抗肿瘤药物后,又被证明是一个抗炎药物。而其独特的抗炎效果可以预防雾霾引发的动脉血栓。这为全世界饱受空气污染的人送来福音,尤其是如今雾霾严重的中国。

        同时,二甲双胍的安全性和廉价性也使它能造福更多的人。

        凛冬将至,雾霾会更加频繁地来袭,除了口罩和空气净化器,希望二甲双胍也能为我们提供了另一层安全保障。

        当然,近年来,我们已经见证了空气质量的大幅改善,也希望今后生活的环境能越来越好。

        原始出处:Saul Soberanes, Alexander V. Misharin, Amit Jairaman, et al.Metformin Targets Mitochondrial Electron Transport to Reduce Air-Pollution-Induced Thrombosis. Cell Metab. 2018 Oct 4.

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