科学网—最新发现二甲双胍主要作用于肠道
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2026-5-23 06:42
| 系统分类: 海外观察
科学家发现二甲双胍主要作用于肠道，通过减缓线粒体活动，助力肠道细胞吸收多余葡萄糖。
科学家发现证据表明，二甲双胍的作用起始部位出人意料 ——肠道。
多年来，研究人员一直认为，这款应用最广泛的 2型糖尿病药物，主要通过减少肝脏生成葡萄糖发挥药效。而美国西北大学一项小鼠实验新研究显示，该药的主要作用靶点实则为肠道。研究人员发现，二甲双胍可提升肠道内壁细胞对葡萄糖的消耗，避免血液中糖分过量堆积，以此降低血糖。
葡萄糖是人体必需的能量来源，但长期血糖偏高会引发胰岛素抵抗，还会损伤血管与脏器。该研究表明，二甲双胍会抑制肠道细胞的线粒体产能，迫使细胞消耗更多葡萄糖。
西北大学费恩伯格医学院生物化学与分子遗传学教授、论文通讯作者纳夫迪普 ·钱德尔表示：“二甲双胍本质上能促使肠道吸收血液中的葡萄糖，这也进一步说明，肠道在血糖调节中占据关键地位。”
此项研究成果发表于《自然 ·新陈代谢》期刊。
二甲双胍作用机制新线索
该研究建立在钱德尔团队此前研究基础上。早前研究证实，二甲双胍可阻断线粒体复合物 Ⅰ（细胞产能系统的核心组分），进而降低血糖。本次最新研究则确定，肠道是实现这一降糖作用的主要组织。钱德尔称，该结果意味着，未来以肠道为靶点研发药物或膳食补充剂，有望成为调控血糖的有效方式。
芝加哥实验室中，一名论文合著者正在取用液态二甲双胍。图片来源：西北大学克里斯汀 ·萨缪尔森
钱德尔同时兼任大卫 ·W·卡格尔内科（呼吸与危重症医学）、生物化学与分子遗传学教授，也是陈·扎克伯格计划研究员。论文第一作者扎克·西博为该实验室博士后，即将前往堪萨斯大学医学院组建个人研究团队。
西博说道： “本次研究说明，重新审视二甲双胍的作用机理假说，能够帮助我们更透彻地了解其药理作用。”
与 “天然司美格鲁肽” 黄连素 的对比
研究还发现，二甲双胍与植物提取物黄连素存在作用共性。黄连素常被当作控糖膳食补充剂推广，在网络上被称作 “天然司美格鲁肽”。不过专家提醒，相关药效佐证数据尚不充分，黄连素无法替代正规处方药。研究证实，黄连素与二甲双胍会激活肠道内同一条代谢通路。
钱德尔表示： “二甲双胍拥有数十年临床验证依据，而黄连素这类补充剂的临床试验严谨度远远不足。若想要控糖，优先选用正规药物更为稳妥。”
芝加哥实验室里的通讯作者纳夫迪普 ·钱德尔。图片来源：西北大学克里斯汀·萨缪尔森
临床现象印证肠道主导药效
该研究结论也能解释服用二甲双胍人群常见的生理变化：
1. 餐后血糖降幅明显。肠道如同海绵，吸附多余糖分；
2. 体内瓜氨酸水平下降。该物质仅由小肠细胞线粒体合成，药物抑制线粒体活性后，其生成量随之减少；
3. 生长分化因子15含量升高。该激素可抑制食欲、减轻体重。肠道遭遇能量应激时会分泌该物质，向大脑传递信号，减少进食量并调节机体代谢。
基因编辑小鼠揭示线粒体作用原理
钱德尔表示： “人们一直好奇为何一种药物能产生多重疗效。原因在于该药作用于细胞核心功能节点，线粒体便是关键节点。只要抑制细胞线粒体功能，就能带来显著生理影响。”
为验证作用机制，研究人员培育出可合成酵母酶 NDI1的基因编辑小鼠。这种酶功能近似线粒体复合物Ⅰ，且不会被二甲双胍阻断。当肠道细胞特异性表达该酶后，细胞便对药物产生耐药性。实验小鼠体内，二甲双胍降糖效果大幅减弱，有力证实：阻断肠道线粒体复合物Ⅰ，是二甲双胍降糖的核心作用机制。
Reference: “Metformin inhibits mitochondrial complex I in intestinal epithelium to promote glycaemic control” by Zachary L. Sebo, Ram P. Chakrabarty, Rogan A. Grant, Karis B. D’Alessandro, Alec R. Koss, Jenna L. E. Blum, Shawn M. Davidson, Colleen R. Reczek and Navdeep S. Chandel, 8 May 2026, Nature Metabolism .
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