从杀死山羊的毒草,到拯救人类的神药,二甲双胍到底经历了什么?

2022
06/04

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常笑健康
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目前全球有5.37亿20-79岁成人患有糖尿病,占全世界该年龄段人口的10.5%。而糖尿病人,最熟悉的口服药物便是“神药”二甲双胍,它在糖尿病治疗领域有着无可撼动的地位。

目前全球有5.37亿20-79岁成人患有糖尿病,占全世界该年龄段人口的10.5%。而糖尿病人,最熟悉的口服药物便是“神药”二甲双胍,它在糖尿病治疗领域有着无可撼动的地位。

不过,神药并不是这么好当的,毒草出身的它,命运十分坎坷。从发现到成为降糖的一线药物,它就整整蛰伏了70多年,药生经历之丰富都够写本书了。

0  1 杀死山羊的“山羊豆”

二甲双胍的最初来源,其实是一种名为“山羊豆”的牧草。是原产于欧洲的豆科植物,也被称为法国丁香。

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(山羊豆Galega officinalis)

1891年,山羊豆被当做牧草引入美国,但是牧民们很快就发现,吃过这种牧草的牛羊,都会出现肺水肿、胸腔积液、低血压等症状,最后导致死亡。

其实山羊豆之所以能毒害牲畜,正是因为其富含胍类化合物。1918年,科学家在分析这种牧草的化学成分后就发现,这些胍类物质有降糖作用,能够剧烈地降低血糖。

其中山羊豆碱(异戊烯胍)效果是最为惊人,有望用于治疗糖尿病,但碍于其惊人的毒性,实验小鼠纷纷被毒死,使得它始终无法在临床中被使用。

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(山羊豆碱结构式)

后来,科学家们尝试调整山羊豆碱的化学结构,在一番分子改造下,一系列胍类衍生物诞生了。二甲双胍就是在这一背景下于1922年被合成出来的,因为疗效显著,二甲双胍很快通过了人体研究,并顺利应用于临床。

至此,人类与糖尿病抗争的历史才翻开了崭新的一页。当时的二甲双胍被命名为格华止,意为“葡萄糖的吞噬者”。

1957年,格华止作为百时美施贵宝旗下的产品,在法国获得上市批准。第二年,格华止在英国上市。

终于,二甲双胍进入了大众的视野。

0  2 拯救人类的“神药”

二甲双胍的降糖机理比较复杂。现代医学研究表明,其药理学分子机制涉及多器官、多组织相关的众多靶分子。

  • 作用于肝脏,抑制糖异生,减少肝糖输出;

  • 作用于外周组织(肌肉、脂肪),提高胰岛素敏感性,促进它们从血液中摄取利用葡萄糖;

  • 作用于肠道,抑制肠壁细胞摄取葡萄糖,提高胰高血糖素样肽- 1水平;

  • 保护胰岛β细胞功能,改善胰岛素分泌状态,间接促进血糖水平的控制。

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随着临床应用经验的积累和基础研究步伐的前进,人们对二甲双胍在其他类型疾病治疗中的作用有了更多认识。

  1. 抗衰老:二甲双胍能增加向细胞中释放的氧分子数量,或许能增加机体的强健程度并延长寿命。

  2. 减肥:二甲双胍能增加胰岛素的敏感性,减少脂肪的合成。

  3. 保护心血管:大量研究显示,二甲双胍对心脏的代谢、结构和功能有直接影响,可发挥心血管保护作用。

  4. 改善血脂:二甲双胍可诱导脂肪的氧化,减少脂肪的合成,显著降低2型糖尿病患者血浆中甘油三酯、胆固醇和低密度脂蛋白水平。

  5. 防脱发:二甲双胍可以通过诱导处于休止期的毛囊自噬,刺激毛囊进入生长期,促进毛发生长。

  6. 治疗多囊卵巢综合症:二甲双胍可通过减轻胰岛素抵抗,恢复其排卵功能,改善高雄激素血症。

  7. 抗肿瘤:二甲双胍与血红素联用,可以靶向治疗三阴乳腺癌。

  8. 治疗自闭症:二甲双胍可治疗某些形式自闭症的脆性X综合征,改善他们的言语、行为和社交互动障碍。

  9. 协助戒烟:二甲双胍能激活AMPK 途径,改善模型小鼠尼古丁戒断症状。

  10. 抗炎:二甲双胍不仅能通过改善诸如高血糖、胰岛素抵抗及致动脉粥样硬化的血脂异常的代谢参数来改善慢性炎症,而且有直接的抗炎作用。

(上下滑动,查看更多)

0  3 医学史上,还有哪些“神来之笔”?

许多西药也是偶然的机会从植物中被人类发现而诞生的,诸如奎宁、阿司匹林、紫杉醇等。

根皮苷——坎格列净    

列净类药物最初都来自于一种叫根皮苷的植物。1982年科学家才发现根皮苷具有抑制SGLT1和SGLT2的作用,但由于根皮苷这种抑制作用选择性不高,因此不能直接药用。

后来科学家进一步优化,提高了肠道代谢稳定性和口服的生物利用度,于是在2013年,第一个SGLT2抑制剂坎格列净在美国上市了。

柳树皮——阿司匹林    

1828年,人们首次从柳树皮中提炼出黄色晶体物质,将其命名为水杨苷。水杨苷水解后生成葡萄糖和水杨酸,水杨酸正是柳树中起止痛作用的有效成分。但药用的水杨酸稳定性差、副作用强。

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1897年,就职于德国拜耳的化学家费利克斯 · 霍夫曼给水杨酸添加了一个乙酰基团,制造出临床效果更好的乙酰水杨酸,在注册专利时被命名为阿司匹林。

金鸡纳树皮——奎宁    

美洲的印第安人自古以来一直用金鸡纳树皮治疗疟疾,17 世纪的西班牙殖民者在美洲发现了这种树皮的功效,将其视为灵丹妙药广为推广。

欧洲传教士甚至把它带到中国,治愈了康熙皇帝的疟疾。1820 年,法国科学家从金鸡纳树皮中提纯了奎宁,使疟疾的治疗更为方便、精准。

红豆杉——紫杉醇    

紫杉醇的发现始于上世纪60年代美国国家癌症研究所(NCI)的一项在植物中寻找抗肿瘤成分的筛选计划。

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NCI的化学家在红豆杉样本中提纯了一个具有抗癌活性的物质,因为含有羟基,而且又是从红豆杉(又名紫衫)中提取出来的,就被命名为紫杉醇。

其实像这样的“神来之笔”还有很多,真的要讲,三天三夜都讲不完。

但无论是二甲双胍,还是奎宁、紫杉醇、列净类降糖药,哪个不是出身草根,而经千锤百炼后成为了造福人类的神药。

相信在未来,还会有更多的“神药”登上舞台,请让我们拭目以待~

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关键词:
作用,二甲双胍,治疗,山羊,树皮

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