《細胞》子刊：給二甲雙胍跪了！科學家證實二甲雙胍能抑制霧霾引起的動脈血栓，預防心血管疾病的發生丨科學大發現

給神葯跪了，二甲雙胍還能抗霧霾 ！

最近，美國西北大學的Scott Budinger教授帶來了一個振奮人心的消息！他領導的團隊在小鼠中證實，二甲雙胍能預防霧霾引起的炎症，阻止免疫細胞釋放一種危險分子到血液中，抑制動脈血栓的形成，從而降低心血管疾病的發病風險！

同時，也有很多證據表明該葯在人類中很可能有用，可以作為預防霧霾誘發的心血管疾病的潛在藥物。這項研究成果發表在近期的頂級學術期刊Cell metabolism上[1]。

Budinger教授

霧霾對於人類健康的影響早已被證實。在發達國家，空氣中PM2.5濃度每降低10 mg/m3，人均壽命會增加0.8年[2]。

而在發展中國家，這個問題更加嚴重。霧霾的一個主要危害在於其能引發嚴重的缺血性心血管疾病，而心血管疾病正是人類健康的第一大殺手[3]。

作為屢立奇功的神葯，二甲雙胍的輝煌歷史大家也早有所耳聞。作為一種治療糖尿病的特效藥，在全世界已被超過一億人使用。後來，人們陸續發現二甲雙胍可以延緩衰老，延長壽命，抑制腫瘤生長，甚至在免疫治療中也能發揮作用。被人們冠以「神葯」之名。

而Budinger實驗室的研究者又給神葯增加了一層新的光環。

他們先在小鼠中證明了二甲雙胍能抑制霧霾引起的血栓的形成。

在實驗中，研究人員先給小鼠服用治療劑量(100 mg/kg/day)的二甲雙胍。24小時後，將小鼠暴露在屬於輕度污染的PM2.5（也叫CAP，平均濃度為118.3 ± 5.21 μg/m3）中，連續三天，每天8小時。在第三天，用氯化鐵處理小鼠，在小鼠中製造傷害（這是標準的缺血性中風模型）。

檢測小鼠頸動脈處的血栓，發現二甲雙胍能明顯減少小鼠動脈中血栓堵塞的時間，達到了與沒有暴露PM2.5的小鼠相當的效果。可見，二甲雙胍神葯之名絕非浪得虛名！

二甲雙胍能明顯減少血栓堵塞的時間

PM2.5能誘發血栓的原因在於其能誘發肺部的炎症。

哺乳動物在呼吸中總會吸入灰塵或煙霧等污染顆粒，於是，進化出了一套清理這些顆粒的防禦措施。其中，肺泡巨噬細胞和粘膜纖毛能有效清除這些微小顆粒，消除或減少炎症發生[4]。

但是，現在空氣中的污染物PM，包括PM2.5，會誘發肺泡巨噬細胞釋放促炎性細胞因子IL-6。這個IL-6進入血液循環後，會在肝臟中誘導多種凝血因子的表達，這在小鼠模型中被證明會引發動脈血栓[5]。在針對中國人群中的一項研究中，顯示霧霾在人類中也會誘發IL-6的釋放[6]。

而小鼠中研究也證明，PM誘導的 IL-6的釋放，需要線粒體產生活性氧進行觸發[5]。

秋褲與霧霾的組合構成了一個真實的北京

這篇論文的另一位作者Navdeep 教授，與Budinger教授合作超過二十年，一直致力於研究二甲雙胍對線粒體代謝活動的影響。

3年前，Chandel教授證明二甲雙胍能減弱線粒體的代謝活動，抑制腫瘤的生長[7]。

受到這項研究的啟發，Budinger教授敏銳地察覺到二甲雙胍可能可以預防霧霾引發的動脈血栓。

於是就有了上面的小鼠實驗。

隨後，科研人員繼續探索了二甲雙胍的作用原理。

通過實驗，他們證實了二甲雙胍能抑制PM誘導的IL-6的釋放。

接著，他們又證明，二甲雙胍抑制IL-6釋放的原因在於其能抑制線粒體中電子傳遞鏈的功能，減少了活性氧的產生。

細胞中活性氧的減少使得鈣釋放激活通道（CARC）無法發揮作用，而CARC正是PM誘導的IL-6釋放所必需的。

由此，研究者們揭示這樣一個作用機制，二甲雙胍阻礙線粒體電子鏈，抑制了活性氧的產生，使得CARC無法發揮作用，從而阻斷了PM誘導的IL-6的釋放，進而抑制動脈血栓的形成。

這個機製得到了遺傳學實驗的證明。

二甲雙胍抑制霧霾引起的血栓的作用機制

由於在人群中的實驗已經證明PM會引發IL-6的釋放，因而二甲雙胍的這個作用在人類中有獨特的意義。

當然，作者也表示，要證明二甲雙胍能在人類中預防霧霾污染引起的心血管疾病，還需要進行進一步的臨床研究進行驗證[7]。

不過，早有研究發現，長期服用二甲雙胍的糖尿病人心血管疾病的發病風險更小[8]，這與服用二甲雙胍的糖尿病人患癌風險減少有異曲同工之妙。這也我們增加了對二甲雙胍的信心。

二甲雙胍在作為一個抗糖尿病藥物和抗腫瘤藥物後，又被證明是一個抗炎藥物。而其獨特的抗炎效果可以預防霧霾引發的動脈血栓。這為全世界飽受空氣污染的人送來福音，尤其是如今霧霾嚴重的中國。

同時，二甲雙胍的安全性和廉價性也使它能造福更多的人。

凜冬將至，霧霾會更加頻繁地來襲，除了口罩和空氣凈化器，希望二甲雙胍也能為我們提供了另一層安全保障。

當然，近年來，我們已經見證了空氣質量的大幅改善，也希望今後生活的環境能越來越好。

編輯神叨叨

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參考文獻：

[1] Soberanes,S., Misharin, A. V., Jairaman, A., Morales-Nebreda, L., McQuattie-Pimentel, A.C., Cho, T., ... & Chi, M. (2018). Metformin Targets Mitochondrial ElectronTransport to Reduce Air-Pollution-Induced Thrombosis. Cell Metabolism.

[2] Di,Q., Wang, Y., Zanobetti, A., Wang, Y., Koutrakis, P., Choirat, C., Dominici, F.,and Schwartz, J.D. (2017). Air pollution and mortality in the Medicarepopulation. N. Engl. J. Med. 376, 2513–2522

[3] Pope,C.A., III, Ezzati, M., and Dockery, D.W. (2009). Fine-particulate air pollutionand life expectancy in the United States. N. Engl. J. Med. 360, 376–386.

[4] Duch,M.C., Budinger, G.R.S., Liang, Y.T., Soberanes, S., Urich, D., Chiarella, S.E.,Campochiaro, L.A., Gonzalez, A., Chandel, N.S., Hersam, M.C., et al. (2011).Minimizing oxidation and stable nanoscale dispersion improves the biocompatibilityof graphene in the lung. Nano Lett. 11, 5201–5207.

[5] Chiarella,S.E., Soberanes, S., Urich, D., Morales-Nebreda, L., Nigdelioglu, R., Green,D., Young, J.B., Gonzalez, A., Rosario, C., Misharin, A.V., et al. (2014). beta(2)-Adrenergicagonists augment air pollution-induced IL-6 release and thrombosis. J. Clin.Invest. 124, 2935–2946

[6] Li,H., Cai, J., Chen, R., Zhao, Z., Ying, Z., Wang, L., Chen, J., Hao, K., Kinney,P.L., Chen, H., et al. (2017). Particulate matter exposure and stress hormone levels:a randomized, double-blind, crossover trial of air purification. Circulation136, 618–627

[7]https://news.northwestern.edu/stories/2018/october/metformin-air-pollution/

[8] Maruthur,N.M., Tseng, E., Hutfless, S., Wilson, L.M., Suarez-Cuervo, C., Berger, Z.,Chu, Y., Iyoha, E., Segal, J.B., and Bolen, S. (2016). Diabetes medications asmonotherapy or metformin-based combination therapy for type 2 diabetes. Ann.Intern. Med. 164, 750–751.

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本文作者 | 低溫藝術家

「奇點糕本來是一隻愛運動的糕，都怪該死的霧霾.....

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