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    二甲雙胍降糖外作用的研究進(jìn)展

    2017-04-04 15:19:57張素琴,劉峰
    實(shí)用醫(yī)藥雜志 2017年8期
    關(guān)鍵詞:降糖炎癥糖尿病

    綜述與講座

    二甲雙胍降糖外作用的研究進(jìn)展

    張素琴,劉峰*

    二甲雙胍作為目前治療2型糖尿病的一線藥物,療效安全穩(wěn)定。其降糖機(jī)理主要是通過抑制肝產(chǎn)生葡萄糖,并降低小腸對(duì)葡萄糖的吸收,從而發(fā)揮降糖作用。二甲雙胍除了作為安全穩(wěn)定的降糖藥物,近年來越來越多的學(xué)者開始將目光聚焦于二甲雙胍降糖外的作用。已有研究證明二甲雙胍在肌肉、脂肪、上皮、腦、骨組織及卵巢等器官中皆可發(fā)揮作用。某些口腔疾病的治療涉及骨再生、神經(jīng)再生、癌細(xì)胞的消滅等,基于二甲雙胍在許多組織中的多向作用,有理由相信其在口腔疾病的治療方面存在潛在價(jià)值。

    二甲雙胍;降糖外作用;口腔疾病

    二甲雙胍(metformin,MF)是目前最常用的雙胍類藥物,已上市50余年,經(jīng)過大量的臨床和實(shí)驗(yàn)研究證實(shí),其治療2型糖尿病安全有效。它通過抑制肝產(chǎn)生葡萄糖,降低小腸對(duì)葡萄糖的吸收,從而減少葡萄糖的攝取和利用,最終降低基礎(chǔ)血糖和餐后血糖水平。二甲雙胍作為一種胰島素敏感藥物,在降低血糖水平的同時(shí)并不增加胰島素分泌。目前在美國糖尿病學(xué)會(huì)(ADA)、歐洲糖尿病研究會(huì)(EASD)和中國糖尿病協(xié)會(huì)等多個(gè)國家的糖尿病臨床治療指南中,二甲雙胍作為預(yù)防和延緩2型糖尿病一線藥物的地位獲得了進(jìn)一步的確立和鞏固。二甲雙胍通過降低肝葡萄糖的產(chǎn)生和輸出、增強(qiáng)脂肪和肌肉等外周組織對(duì)胰島素的敏感性,從而增加葡萄糖的攝取和利用來降低血糖[1],降糖機(jī)制非常明確。

    1 二甲雙胍的由來及臨床應(yīng)用概況

    中世紀(jì)時(shí)人們發(fā)現(xiàn)一種叫Galega officinalis的植物中富含胍類成分,可以緩解糖尿病患者的多尿癥狀,減少尿糖水平。20世紀(jì)上半葉包括二甲雙胍在內(nèi)的胍類物質(zhì)相繼被合成,1957年二甲雙胍正式被應(yīng)用于臨床。1995年,二甲雙胍在美國批準(zhǔn)上市。2004年,歐盟批準(zhǔn)二甲雙胍用于10歲以上2型糖尿病患者的治療。2005年,國際糖尿病聯(lián)盟(IDF)指南進(jìn)一步明確了二甲雙胍是2型糖尿病治療的基礎(chǔ)藥物。2008年最新的ADA指南提出二甲雙胍可應(yīng)用于高風(fēng)險(xiǎn)人群[空腹血糖受損(IFG)合并糖耐量減低(IGT)加上其他風(fēng)險(xiǎn)因素]及肥胖且超過60歲人群的2型糖尿病的預(yù)防。經(jīng)過大半個(gè)世紀(jì),二甲雙胍在糖尿病治療領(lǐng)域的地位逐漸奠定。目前,二甲雙胍在2型糖尿病治療領(lǐng)域有著不可替代的作用。除去二甲雙胍的血糖調(diào)節(jié)作用,二甲雙胍在其他器官組織如肌肉、脂肪組織、卵巢、上皮及腦組織等的多向作用吸引了眾多學(xué)者的目光。近年來關(guān)于二甲雙胍的研究越來越著眼于其降糖外作用。

    2 二甲雙胍的降糖外作用

    2.1 二甲雙胍對(duì)炎癥和創(chuàng)傷愈合的作用糖尿病患者經(jīng)常伴隨遷延不愈的慢性創(chuàng)傷,由這些創(chuàng)傷導(dǎo)致的截肢大約占糖尿病患者截肢率的84%,一旦截肢這些患者的5年生存率將降至50%左右。有研究表明,糖尿病患者的慢性創(chuàng)傷與促炎因子及激酶水平的升高及生長因子表達(dá)受損,從而導(dǎo)致持續(xù)的炎癥狀態(tài)有關(guān)[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)超過70%的糖尿病患者通過口服降糖藥物的方式降低血糖水平[3],然而口服降糖藥物對(duì)糖尿病患者的創(chuàng)傷愈合是否起作用,目前尚無明確的臨床意見。

    創(chuàng)傷愈合包括一系列復(fù)雜的分子及細(xì)胞機(jī)制,其中包括炎癥反應(yīng)、細(xì)胞增殖、血管化、膠原沉積及再上皮化等過程。雖然,關(guān)于二甲雙胍對(duì)創(chuàng)傷愈合作用的研究很少,但一些臨床研究表明口服二甲雙胍可以導(dǎo)致適度的炎癥狀態(tài)改善。一項(xiàng)歷時(shí)4年,對(duì)110例2型糖尿病門診患者的隨訪研究表明,單純口服二甲雙胍的患者與單純口服磺酰脲類藥物格列本脲的患者相比,前者的炎癥標(biāo)志物C-reactive protein(CRP)水平低于后者[4]。Dandona等發(fā)現(xiàn)在肥胖患者中,使用二甲雙胍可以降低血漿和單核細(xì)胞中的促炎因子migration inhibitory factor(MIF)水平[5]。Shi等在一項(xiàng)包括33人的meta分析中發(fā)現(xiàn),二甲雙胍可以降低2型糖尿病患者血漿CRP水平[6]。Arai等證實(shí)二甲雙胍可通過抑制extracellular signal-regulated protein kinase(ERK)通路來抑制lipopolysaccharide(LPS)刺激人類單核細(xì)胞產(chǎn)生腫瘤壞死因子tumor necrosis factor-α(TNF-α)[7]?;趯?duì)二甲雙胍在炎癥方面的研究,筆者有理由認(rèn)為二甲雙胍可以作為預(yù)防和治療糖尿病患者慢性創(chuàng)傷的候選藥物之一。

    白塞病是一組以前房積膿、虹膜炎、口腔及生殖器阿弗他潰瘍“三聯(lián)癥”為主要表現(xiàn)的系統(tǒng)性疾病,在我國發(fā)病率相對(duì)較高。有研究表明白塞病的發(fā)病機(jī)制與2型糖尿病相似,如炎癥致使IL-1β水平升高,從而導(dǎo)致β細(xì)胞功能下降[8]。陳永等[9]通過臨床研究發(fā)現(xiàn)二甲雙胍可降低白塞病皮膚黏膜病變復(fù)發(fā)率,降低活動(dòng)期血沉、CRP,提示二甲雙胍在治療白塞病方面存在巨大潛能。

    2.2 二甲雙胍對(duì)缺損的牙槽骨的作用牙周病作為口腔科的一種常見疾病,伴隨著慢性炎癥的發(fā)展,最終將導(dǎo)致牙周膜及牙槽骨的破壞。目前已有大量研究致力于二甲雙胍在骨轉(zhuǎn)化中作用。Cortizo等[10]首次研究了二甲雙胍在成骨樣細(xì)胞系分化中的作用,并表明其可直接促進(jìn)成骨細(xì)胞的分化。Molinuevo等[11]通過對(duì)無糖尿病及鏈佐星誘導(dǎo)的糖尿病顱骨缺損大鼠模型的研究發(fā)現(xiàn),二甲雙胍可以增加前成骨細(xì)胞胞外基質(zhì)中的ALP活性、Ⅰ型膠原沉積、骨鈣素的表達(dá)及鈣沉積,并可以促進(jìn)骨再生;體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明,二甲雙胍可以增加成骨特異性的轉(zhuǎn)錄因子Runx2/Cbfa1的表達(dá),從而刺激骨缺損大鼠模型的骨再生。Pradeep等[12]在伴有骨缺損的慢性牙周病患者的牙周袋中局部使用1%的二甲雙胍凝膠,與使用安慰劑的對(duì)照組相比,使用二甲雙胍凝膠的患者包括probing depth(PD)、clinical attachment level(CAL)等在內(nèi)的各項(xiàng)臨床指數(shù)均明顯提高。二甲雙胍凝膠+SRP的試驗(yàn)組相較于單純使用二甲雙胍凝膠對(duì)照組,其臨床和影像指數(shù)均有所升高。這項(xiàng)研究為牙周再生的研究提供了新的思路。

    2.3 二甲雙胍對(duì)神經(jīng)再生的作用糖尿病作為一種嚴(yán)重的全球性健康問題,至2011年全球已有糖尿病患者3660萬,預(yù)計(jì)至2030年這一數(shù)字將攀升至5520萬[13]。糖尿病周圍神經(jīng)病變是糖尿病最常見的并發(fā)癥之一,神經(jīng)受損將導(dǎo)致軸突萎縮和漸進(jìn)性的纖維喪失,最終將導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的殘疾。因此對(duì)糖尿病患者周圍神經(jīng)損傷的治療在過去的幾十年一直是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。最近,二甲雙胍的神經(jīng)保護(hù)作用逐漸引起廣泛關(guān)注。在非糖尿病條件下,二甲雙胍可以緩解腰椎神經(jīng)根病變的疼痛。Taylor等發(fā)現(xiàn)二甲雙胍可以對(duì)抗化學(xué)療法引起的神經(jīng)性疼痛[14]。一項(xiàng)對(duì)受損周圍神經(jīng)蛋白組學(xué)和功能注釋的分析表明,二甲雙胍可以上調(diào)apolipoprotein E(ApoE)的表達(dá),后者是周圍神經(jīng)受損后神經(jīng)再生的一種內(nèi)因子[15]。這項(xiàng)研究突出了二甲雙胍在神經(jīng)受損后再生的潛在作用。有學(xué)者通過在神經(jīng)病變的糖尿病大鼠模型上使用二甲雙胍,發(fā)現(xiàn)其可以緩解痛覺過敏和痛覺超敏癥狀[16]。Ma等對(duì)坐骨神經(jīng)粉碎性損傷的糖尿病大鼠使用4周的二甲雙胍,發(fā)現(xiàn)二甲雙胍可以顯著促進(jìn)軸索再生和神經(jīng)的功能性恢復(fù)[17]。

    2.4 二甲雙胍的抗衰老作用二甲雙胍對(duì)下丘腦中樞的直接調(diào)控作用表現(xiàn)為攝食量的減少和體重的減輕[18],除此之外二甲雙胍還可能影響衰老過程中的分子和細(xì)胞機(jī)制。這一過程包括炎癥反應(yīng)、肝脂肪病變、氧化損傷、細(xì)胞老化、蛋白糖基化、自噬功能退化、細(xì)胞凋亡及一些癌癥的發(fā)展等[19]。一系列研究表明,在不同動(dòng)物模型上使用二甲雙胍有助于提高其壽命[20]。已有研究表明二甲雙胍具有心血管保護(hù)作用并可預(yù)防某些癌癥,這從另一個(gè)側(cè)面反映出二甲雙胍的抗衰老作用[21]。Scarpello及Yin等

    的臨床實(shí)驗(yàn)表明,通過對(duì)糖尿病及心血管疾病的患者使用二甲雙胍可以提高其生存率[22,23],Wang等的一項(xiàng)臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)二甲雙胍可以提高老年2型糖尿病患者的壽命[24]。Cabreiro等[20]發(fā)現(xiàn)二甲雙胍可通過模擬節(jié)食效應(yīng),從而減慢衰老過程。

    2.5 二甲雙胍對(duì)癌癥的作用流行病學(xué)資料表明糖尿病會(huì)增加肝癌、結(jié)直腸癌、胰腺癌、肺癌等的發(fā)病率[25,26]。有研究對(duì)比了并發(fā)非小細(xì)胞肺癌的2型糖尿病患者使用不同降糖藥的生存率,結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用二甲雙胍治療的患者,其生存率高于使用胰島素或者其他降糖藥的患者[27]。Currie等[28]發(fā)現(xiàn)二甲雙胍可降低并發(fā)肺癌或其他惡性腫瘤的2型糖尿病患者的病死率。Pulito等[29]發(fā)現(xiàn)使用二甲雙胍的2型糖尿病患者其患癌風(fēng)險(xiǎn)低于使用其他降糖藥的患者,并有不少研究表明二甲雙胍不僅可以預(yù)防癌癥,而且對(duì)癌癥的治療也可發(fā)揮作用。關(guān)于二甲雙胍對(duì)抗癌癥的機(jī)制目前尚未明晰,然而有學(xué)者認(rèn)為其機(jī)制可能包括對(duì)microRNAs(miRNAs)的直接調(diào)控。miRNAs是一個(gè)短序列、非編碼、由19-23個(gè)堿基組成的RNA分子家族,它們?cè)谝葝u素分泌、代謝性疾病及腫瘤學(xué)的基因調(diào)控方面發(fā)揮著重要作用。miRNA-222在癌細(xì)胞的生長和細(xì)胞周期調(diào)控中發(fā)揮著直接作用,Wang等[30]發(fā)現(xiàn)二甲雙胍可以減少某些癌細(xì)胞中miRNA-222的表達(dá),從而抑制癌細(xì)胞的增殖。miRNA-21被認(rèn)為是一種致癌分子,而miRNA-145是一種腫瘤抑制分子。在耐藥性的結(jié)腸癌細(xì)胞中,miRNA-21的水平升高而miRNA-145表達(dá)降低[31]。體外試驗(yàn)表明,二甲雙胍可減少miRNA-21在耐藥性的結(jié)腸癌細(xì)胞HT-29和HCT-116中的表達(dá)。Nangia-Makker等[32]發(fā)現(xiàn)二甲雙胍與5-氟尿嘧啶及奧沙利鉑協(xié)同作用可以誘導(dǎo)復(fù)發(fā)性結(jié)腸癌細(xì)胞的死亡。

    2.6 二甲雙胍對(duì)多囊卵巢綜合征的作用多囊卵巢綜合征(polycystic ovarian syndrome,PCOS)是由內(nèi)分泌及糖代謝異常所導(dǎo)致的,在育齡期婦女中常見的一種疾病。二甲雙胍作為治療PCOS的藥物,應(yīng)用已有二十余年歷史。Aghahosseini等[33]通過循證醫(yī)學(xué)的研究方法證明二甲雙孤可以降低血漿胰島素的水平,增加胰島素的敏感性,降低雄激素水平,提高雌二醇水平,從而改善PCOS患者的多毛癥,使其月經(jīng)規(guī)律,誘導(dǎo)排卵。歐幸甘等[34]通過對(duì)90例PCOS患者進(jìn)行回顧性觀察,結(jié)果顯示繼發(fā)閉經(jīng)恢復(fù)有排卵月經(jīng)的為56.41%,月經(jīng)稀發(fā)恢復(fù)正常的為66.67%,不育癥婦女治療觀察中懷孕23.10%。研究表明二甲雙胍糾正了PCOS患者的高雄激素血癥,改善卵巢的排卵功能,使患者恢復(fù)較規(guī)律的月經(jīng)。朱筱丹[35]發(fā)現(xiàn)二甲雙胍治療PCOS后,患者高密度脂蛋白膽固醇水平升高,低密度脂蛋白膽固醇水平降低,這有利于降低PCOS患者心血管病的發(fā)病率。

    綜上所述,作為治療2型糖尿病的一線藥物,二甲雙胍有著不可撼動(dòng)的地位,近年越來越多的研究開始聚焦于二甲雙胍降糖之外的作用。在口腔疾病的治療過程中,醫(yī)師同樣面臨尋找療效更佳的藥物的挑戰(zhàn)。例如,各種牙周炎的患者都面臨著牙槽骨缺損的風(fēng)險(xiǎn),種植體周圍炎發(fā)病率的升高,牙髓炎或根尖周炎患者面臨著失去活髓牙的風(fēng)險(xiǎn),口腔黏膜病與炎癥反應(yīng)及抗原抗體反應(yīng)紊亂息息相關(guān),甚至一些口腔癌癥急需新的治療方法?;诙纂p胍的抗炎、成骨、成神經(jīng)及抗癌作用,有理由相信二甲雙胍在各類口腔疾病的治療中具備極大的潛在價(jià)值。

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    [2017-01-18收稿,2017-02-15修回][本文編輯:劉一洋]

    Research progress on the metform in's functions besides decreasing blood glucose level


    ZHANG Su-qin①,LIU Feng.
    ①Dept.of Oral Medicine,the 4th People's Hospital of Jinan City,Jinan,Shandong 250031,China

    As the first-line intensive glucose therapy for initial treatment of type 2 diabetes mellitus,metformin works effectively on suppressing glucose production of liver and reducing glucose absorption of intestine. Despite its function on decreasing glucose,metformin has also been used in other diseases.It has been reported that metformin has beneficial effect on muscle,adipose tissue,ovary,epithelial tissue,brain tissue,bone tissue,etc. Some oral disease's therapy is involved bone regeneration,nerve regeneration,elimination of cancer cells.Based on the pleiotropic effect of metformin on many tissues,people would be think metformin has potential value on the therapy of oral diseases.The present view introduces metformin's function besides decreasing glucose.

    Metformin;Function besides decreasing glucose;Oral diseases

    R969

    A

    10.14172/j.issn1671-4008.2017.08.035

    250031山東濟(jì)南,濟(jì)南市第四人民醫(yī)院口腔內(nèi)科(張素琴);250012山東濟(jì)南,山東大學(xué)口腔醫(yī)院急診科(劉峰)

    劉峰,Email:lfkqjz@163.com

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