二甲双胍抗肿瘤作用及其分子机制的研究进展

二甲双胍是全球范围内治疗2型糖尿病最常用的药物之一,具有使用方便、疗效好、价格低廉且毒副作用小等优点。近年来大量的流行病学研究及体内外实验研究发现二甲双胍能够用于多种肿瘤的治疗及预防,然而其分子机制尚不十分明确;主要包括调节体内胰岛素/IGF-1轴、激活AMPK信号通路、调控micro RNAs的表达、活化Caspase分子、阻断AGEs-RAGE系统等,这些机制为将来二甲双胍应用于肿瘤的预防及临床治疗提供了重要的理论依据。本文针对糖尿病治疗药物二甲双胍在抗肿瘤中的作用及其分子机制进行全面综述。     

二甲双胍抗肿瘤效应的基础与临床研究进展

二甲双胍(Metformin)是一种胰岛素增敏剂,临床上主要用于2型糖尿病的治疗。越来越多的证据表明,二甲双胍能够发挥抗肿瘤效应,它通过活化磷酸腺苷蛋白激酶(AMPK),阻断哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)信号通路抑制肿瘤细胞的生长,并且参与细胞周期、凋亡、血管新生等多种生物学行为。不仅如此,二甲双胍的抗肿瘤临床研究也不断出现,包括大样本回顾性研究和前瞻性研究。这些研究数据不仅为二甲双胍抗肿瘤效应提供了有益的证据支持,也为二甲双胍及其介导的抗肿瘤分子信号途径的阐明奠定了理论依据。     

二甲双胍对人膀胱癌细胞能量代谢的调控作用分析

目的:检测二甲双胍对人膀胱肿瘤细胞能量代谢的作用及分子机制。方法:将膀胱肿瘤细胞分为4组,分别用终浓度为0、20、40、60 mmol/L的二甲双胍处理,比色法检测各组葡萄糖的消耗和乳酸的生成,用ATP检测试剂盒检测各组ATP水平,用JC-1膜电位检测试剂盒检测二甲双胍对膀胱肿瘤细胞膜电位的影响,通过real-time PCR检测己糖激酶2(HK2)和电压依赖性阴离子通道(VDAC)的mRNA表达水平,采用Western印迹检测每组中HK2、VDAC、磷酸化信号转导与转录激活因子3(p-STAT3)的蛋白表达水平变化。结果:在20 mmol/L二甲双胍下,膀胱肿瘤细胞葡萄糖消耗增加,乳酸产生受到抑制,ATP产生和细胞线粒体膜电位降低,HK2、VDAC和p-STAT3的表达降低。结论:二甲双胍可能通过抑制HK2、VDAC和p-STAT3的表达来阻断膀胱肿瘤的糖酵解和线粒体功能,这为研究二甲双胍对肿瘤的抑制作用机制奠定了理论和实验基础。     

二甲双胍与肝细胞癌

二甲双胍作为一种口服降糖药,已被用于2型糖尿病的一线治疗,有报道指出其可以预防和控制多种癌症的发展。肝细胞癌(肝癌)是原发性肝癌的最常见形式,也是最常见的恶性肿瘤之一。目前,流行病学显示二甲双胍可以降低肝细胞癌的发生风险或改善肝癌患者的预后,实验室研究也证实二甲双胍可抑制肝癌细胞生长。因此文章将探讨二甲双胍抑制肝癌生长的相关机制。     

二甲双胍联合阿霉素应用对人乳腺癌细胞增殖和凋亡的影响

目的：观察二甲双胍联合阿霉素应用对人乳腺癌细胞MDA-MB-231增殖和凋亡的影响。方法：MTT法分别检测二甲双胍、阿霉素和二甲双胍联合阿霉素对MDA-MB-231细胞生长的抑制作用;平板克隆实验检测二甲双胍联合阿霉素对MDA-MB-231细胞克隆形成能力的影响;流式细胞仪检测二甲双胍联合阿霉素对MDA-MB-231细胞凋亡的影响。结果：二甲双胍和阿霉素分别对MDA-MB-231细胞生长有抑制作用,二甲双胍联合阿霉素应用对MDA-MB-231细胞生长的抑制作用更加显著,并且随着药物浓度的增加而增加;二甲双胍联合阿霉素应用与单药相比能够明显降低MDA-MB-231细胞克隆形成率,并且促进细胞凋亡。结论：二甲双胍联合阿霉素应用与单药相比能够显著抑制人乳腺癌细胞MDA-MB-231细胞的增值,促进其凋亡,可见两药联用对肿瘤细胞的杀伤具有协同性。     

近日节律对乳腺癌他莫昔芬耐药的影响

他莫昔芬是一种雌激素受体拮抗剂,是乳腺癌内分泌治疗中最有效且应用时间最长的药物,但他莫昔芬耐药已经成为乳腺癌治疗中的一个严重问题。越来越多的证据表明,近日节律的紊乱与乳腺腺癌他莫昔芬耐药的发生密切相关。本文总结了近日节律与他莫昔芬耐药之间的关系,并探讨近日节律变化影响乳腺癌他莫昔芬耐药的生物学机制,从而为他莫昔芬耐药性乳腺癌的治疗提供新的策略。     

《癌症研究》：药物二甲双胍有助治疗乳腺癌

美国研究人员9月14日公布的研究成果表明,在化疗的同时让实验鼠服用糖尿病治疗药物二甲双胍,可抑制实验鼠体内的乳腺癌扩散。这项研究成果已刊登在新一期美国《癌症研究》（Cancer Research）杂志上。这项研究由哈佛大学医学院研究人员完成。研究人员利用基因技术使实验鼠惠上乳腺癌,并将这些实验鼠分为两组。     

二甲双胍对胶质母细胞瘤细胞的抑制作用研究

为了探究二甲双胍对不同胶质母细胞瘤U87细胞、GL261细胞及C6细胞增殖的影响,选取小鼠GBM细胞GL261细胞系、大鼠GBM细胞C6细胞系及人源GBM细胞U87MG细胞系,使用二甲双胍处理,通过CCK-8法检测细胞增殖活性;细胞实时荧光检测细胞凋亡水平;平板克隆实验检测GBM细胞克隆形成能力;CCK-L法检测胞内ATP水平;Western blot检测Akt及其磷酸化水平。结果显示,与对照组相比,随着作用浓度增加,二甲双胍显著抑制GBM细胞增殖活性,影响细胞形态;与对照组相比,同一作用浓度下,二甲双胍提高了GBM细胞凋亡水平,抑制了GBM细胞克隆形成能力,降低了GBM胞内ATP的产生;二甲双胍处理24 h后,GBM细胞内p-Akt表达显著下调,Akt无明显变化。结果表明,二甲双胍在体外可抑制多种GBM细胞的增殖、克隆,降低胞内ATP水平,其机制可能与Akt磷酸化水平相关,研究结果为进一步探索二甲双胍对胶质母细胞瘤的作用机制提供了体外研究理论基础。     

运动与二甲双胍调节肝脏脂代谢的作用机制研究进展

肝脏脂代谢紊乱与2型糖尿病、肥胖症、心血管疾病等多种慢性病密切相关。运动与二甲双胍均可通过作用于不同组织器官调节机体脂代谢,是防治脂代谢异常相关疾病的有效手段。运动可减少肝脏脂质摄入与分泌、降低脂质合成、促进脂肪酸分解,二甲双胍可抑制肝脏糖异生及脂质合成,达到控糖减脂的作用。两者在激活AMPK信号通路、促进肝脏因子分泌方面表现为协同效应,而对线粒体复合物I活性的调节却表现为拮抗效应,两者联合作用于肝脏脂代谢的分子机制有待进一步研究。该文基于运动与二甲双胍调控肝脏脂代谢的生物学机制进行综述,为慢病预防和治疗提供新的思路与策略。     

二甲双胍对慢性应激大鼠抑郁行为的影响

目的:观察二甲双胍对慢性不可预测性温和应激大鼠抑郁行为的影响。方法:40只雄性SD大鼠随机分为4组(n=10):对照组(CON组)、二甲双胍组(MET组)、模型组(CUMS组)、模型+二甲双胍组(CUMS+MET组),采用慢性不可预测性温和应激(CUMS)方法,用3周时间建立大鼠抑郁模型。造模完成后,两个二甲双胍组腹腔注射二甲双胍(100mg/kg),对照组和模型组注射等量的生理盐水,每天1次,连续2周。之后检测大鼠体重增长变化、糖水嗜好、强迫游泳和悬尾不动实验、旷场实验等大鼠行为学的改变,采用尼氏染色观察大鼠海马形态结构变化。结果:与对照组比较,CUMS组大鼠体重增长明显减慢(P<0.05),糖水偏爱率明显降低(P<0.05),强迫游泳和悬尾不动实验中不动时间明显延长(P<0.05),旷场实验中自发活动明显减少(P<0.05),大鼠海马的形态结构有所变化,证实CUMS抑郁模型建立成功。与CUMS组比较,二甲双胍处理后对大鼠的体重无明显影响,但能明显改善CUMS抑郁模型大鼠的糖水摄入、不动时间和自发活动(P<0.05),并能修复CUMS大鼠海马的异常形态结构变化。结论:二甲双胍对CUMS诱导的大鼠抑郁行为具有明显的改善作用,为临床糖尿病并发抑郁症的患者提供新的治疗手段。     

二甲双胍减轻对乙酰氨基酚诱导的中毒性肝炎

二甲双胍(metformin,MET)除具降糖效应外,还可发挥抗氧化及抗炎等药理效应,本研究探讨了MET在对乙酰氨基酚(acetaminophen,APAP)诱导的中毒性肝炎中的潜在保护效应。由于MET的部分效应依赖于腺苷酸活化蛋白激酶(AMP activated protein kinase,AMPK),本研究也尝试采用AMPK抑制剂dorsomorphin阻断MET在APAP模型中的效应,采用AMPK激活剂A-769662模拟MET的效应。结果显示:MET处理可显著抑制APAP诱导的血浆中天冬氨酸转氨酶(aspartate transaminase,AST)与丙氨酸转氨酶(alanine transaminase,ALT)水平、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)与白介素-6(interleukin-6,IL-6)浓度的上升,明显减轻APAP导致的肝组织病理学异常。AMPK抑制剂共同处理不能阻断MET对APAP模型中ALT及AST水平上升的抑制效应,AMPK激活剂处理不能模拟MET对ALT及AST水平的抑制效应。本研究结果提示:MET可有效减轻APAP诱导的中毒性肝炎,这一效应不依赖于AMPK。     

二甲双胍联合卡铂对三阴性乳腺癌细胞增殖的影响

目的:探讨二甲双胍联合卡铂对三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231增殖的影响。方法:体外培养三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231,分别给予不同浓度(0、2.5、5、10 mmol/L)二甲双胍和20μmol/L卡铂处理后,采用MTT实验、平板克隆实验检测二甲双胍联合卡铂对MDA-MB-231细胞增殖的影响。结果:MTT实验结果显示:二甲双胍抑制MDA-MB-231细胞的增殖,5、10mM组细胞OD490值均显著低于对照组(P0.05),且10 mM组细胞OD490值明显低于其他各组(P0.05);与单药相比,二甲双胍和卡铂联用组细胞生长抑制率显著升高,差异具有统计学意义(P0.05)。平板克隆实验结果显示:与单药相比,二甲双胍和卡铂联用组细胞的克隆形成抑制率率显著升高,差异具有统计学意义(P0.05)。结论:二甲双胍联合卡铂能够有效的抑制三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231的增殖。     

二甲双胍对T2D患者肠道菌群的影响

2型糖尿病是一种由环境和遗传因素共同导致的以高血糖为主的慢性代谢性疾病,其主要的特点是胰岛素分泌不足和胰岛素抵抗。目前2型糖尿病发病率正在快速上升,给我们的未来带来了严峻的挑战。宿主肠道内正常的肠道菌群参与宿主的营养代谢、生长发育等重要生理功能,而研究表明肠道菌群失调与2型糖尿病密切相关。二甲双胍由于廉价、安全、有效成为了目前应用最广泛的降糖药之一,它不仅可以通过依赖及非依赖AMPK途径降糖,越来越多的研究表明它还可以通过改善T2D患者失调的肠道菌群发挥降糖作用。明确二甲双胍对肠道菌群的影响,有助于全面了解二甲双胍的作用机制。     

二甲双胍在肿瘤治疗中的机制研究进展

作为胰岛素增敏剂的降糖药物二甲双胍具有抗肿瘤的多种生物活性,它能够抑制肿瘤细胞的增殖、促进凋亡、增强肿瘤对化疗药物的敏感性、并且能逆转部分肿瘤细胞对化疗药物的耐药性、甚至还能抑制肿瘤新生血管的生成.这些生物功能的实现依赖于AMPK等相关的信号通路的活化,进而负向调控mTOR通路信号分子的表达,再通过转录因子的表达调控相关靶基因的表达.因此这些信号分子的活化或抑制就成为了新的抗肿瘤治疗的靶点.肿瘤干细胞也是近年来研究的一个热点,二甲双胍能直接杀伤某些肿瘤的干细胞,从而达到有效抑瘤的作用.但二甲双胍杀伤肿瘤干细胞的分子机制不明确.另外.二甲双胍联合激素药物治疗肿瘤,可以增加保守治疗的效果.虽然二甲双胍具有显著的抗肿瘤的多重功效,但其具体的分子机制尚未被清晰完整的阐明,有待进一步的研究和证实.     

二甲双胍对D-半乳糖诱导雄性中年小鼠衰老的干预作用*

目的:探讨二甲双胍(Met)对D-半乳糖(D-gal)诱导雄性中年小鼠衰老的干预作用。方法:50只ICR 9月龄雄性小鼠,在SPF级实验环境饲养,自由摄食与饮水。随机分5组:对照组,模型组,二甲双胍低、中、高剂量(Met 50 mg/kg,Met 100 mg/kg,Met 200 mg/kg)组,每组10只。Met组和模型组小鼠每日颈背部皮下注射D-gal 100 mg/ kg,同时分别给予Met(50、100、200 mg/kg)或等体积NS灌胃。对照组注射和灌胃等体积NS。连续8周给药。检测小鼠一般状态,体重,空腹血糖,血清和肝脏超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量水平;水迷宫实验检测学习记忆能力;HE染色观察小鼠海马组织结构。结果:每日Met 200 mg/kg干预,能减少模型小鼠的体重。Met干预对模型鼠正常空腹血糖无影响。每日Met 50、100、200 mg/kg剂量干预,与模型组相比,均能显著提升模型小鼠血清和肝组织的SOD活性(P＜0.05)、降低血清MDA含量(P＜0.05),改善学习记忆能力测试的大部分指标(P＜0.05),HE染色显示海马齿状回核固缩、深染的神经元明显减少。Met干预在大部分指标上呈剂量-效应依赖关系。结论:每日Met 50～200 mg/kg长期处理,以Met 200 mg/kg为显著,能延缓D-gal 诱导的雄性中年衰老模型小鼠的衰老进程,机制可能与降低小鼠体重与增强机体抗氧化水平有关。     

JBC:研究鉴别出糖尿病药物二甲双胍的新型作用靶点

正近日,一项刊登于国际杂志Journal of Biological Chemistry上的研究报告中,来自日本名古屋大学的研究人员利用线虫作为模式动物进行研究,鉴别出了2型糖尿病药物二甲双胍的新型靶点,研究者发现,在果蝇机体中离子交换蛋白NHX-5和其相关的蛋白质或许是潜在的二甲双胍的靶点,这就表明二甲双胍能够控制细胞内吞作用的周期。2型糖尿病是一种常见的糖尿病类型,患者主要特点表现为胰岛素耐受性及高血糖,很多患者都服用二甲双胍药物来进行治疗,二甲双胍能     

二甲双胍对N-甲基-D-天冬氨酸诱导的HT22细胞损伤的保护作用

该文探究二甲双胍(metformin,Met)对N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid,NMDA)诱导的HT22细胞损伤的神经保护作用。体外培养HT22细胞,建立NMDA诱导HT22细胞神经损伤模型,给予不同浓度的Met预保护,检测细胞存活率,确定Met预保护最佳浓度;Hoechst33342染色拍照观察细胞凋亡;相应试剂盒检测培养基上清中乳酸脱氢酶(LDH)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性以及丙二醛(MDA)的含量;Western blot检测突触蛋白PSD95、NR2B以及AMPK、p-AMPK的表达情况。结果显示,与对照组相比,NMDA可明显导致HT22细胞损伤,4 mmol/L Met,对其诱导的细胞神经损伤有最大保护作用;模型组中,NMDA损伤导致HT22细胞凋亡,LDH活性升高,SOD活性降低,MDA含量升高,Met预保护均能逆转以上变化;Met还能上调PSD95、NR2B、p-AMPK的表达。总之,Met可能是通过激活AMPK,调节PSD95/NR2B信号通路并发挥神经保护作用的。     

二甲双胍激活AMPK对高糖诱发内皮细胞氧化应激的影响

目的探讨二甲双胍激活AMPK对高糖诱发的血管内皮细胞氧化应激过程的影响。方法高糖培养诱导人主动脉内皮细胞HAEC氧化应激,用AMPK激动剂5-氨基咪唑-4-甲酰胺-1-B-呋喃核糖苷(AICAR,2 mmol/L)和二甲双胍(metformin,2mmol/L)进行干预,分别用Western blot和免疫荧光检测内皮细胞AMPK/T-172磷酸化蛋白表达水平及细胞内氧化应激相关蛋白p47phox和p67phox的表达。雄性C57BL/6小鼠随机分为正常对照组(NC,n=10)、链脲菌素诱导糖尿病模型组(DM,n=10)和二甲双胍干预糖尿病模型组(MT,n=10),造模成功后MT组经饮水给予二甲双胍50mg/(kg/d),NC组、DM组给予正常饮水。期间定期测定小鼠体重,并检测各阶段血糖。二甲双胍干预一周后处死小鼠,取主动脉做免疫组化观察血管内皮细胞的氧化应激状态。结果在内皮细胞中二甲双胍可通过激活AMPK来抑制NADPH氧化酶胞质内亚基p47phox和p67phox的表达。动物实验显示,与糖尿病模型组小鼠相比,二甲双胍干预组小鼠血糖降低,体重增加,差异均有统计学意义(P0.05)。免疫组化分析显示,小鼠主动脉血管内皮细胞的氧化应激标志性产物3-NT(3-nitrotyrosine),MDA(malondialdehyde)和HNE(4-hydroxy-2-nonenal)的水平均明显降低。结论二甲双胍可通过激活AMPK来缓解内皮细胞中出现的氧化应激,可能对糖尿病血管并发症具有预防和治疗作用。     

二甲双胍对斑马鱼骨骼发育及损伤修复的机制研究

二甲双胍(metformin,MET)是治疗糖尿病的一线药物,对骨骼疾病也有一定的治疗效果,但具体作用机制尚不明确.本研究利用斑马鱼(Danio rerio)构建骨质疏松模型,通过荧光观察、骨骼染色、半定量PCR、原位杂交及ELISA等技术方法,探究MET对斑马鱼骨骼发育及损伤修复的作用机制.首先通过胚胎致死率、骨骼矿...