蒙特利尔大学的科学家们已经弄清楚了二甲双胍(一种用于治疗2型糖尿病的常用药物,可能降低患癌风险甚至帮助人类和其他哺乳动物延长寿命)的实际作用机制。
二甲双胍500毫克片剂。来源:公共领域
蒙特利尔大学的研究人员发现,二甲双胍直接靶向ATP5I,这是产生三磷酸腺苷(ATP)的酶的一个小亚基,而ATP是所有生物细胞中发现的能量携带分子。
发表在《eLife》上的这项蒙特利尔大学研究揭示了ATP5I所起的关键作用,并为科学家指明了进一步研究的方向。
"在研究中,这种发现往往给我们带来的问题比答案更多,"资深作者、蒙特利尔大学生物化学教授兼该大学附属教学医院研究中心CRCHUM的主要科学家热拉尔多·费尔贝雷说。
"我们打开了一个潘多拉魔盒,接下来我们将非常忙碌地探索它将引导我们走向何方。"
数十年的使用历史
二甲双胍已被用于治疗2型糖尿病数十年。流行病学研究还表明,它可能降低癌症风险,动物研究已将其与延长寿命联系起来。然而,直到现在,科学家们还不知道这种非凡药物的实际工作原理。
在他们的研究中,费尔贝雷和他的蒙特利尔大学同事、化学教授安德蕾·施密策以及药学教授西蒙-皮埃尔·格拉韦尔(也是蒙特利尔大学免疫学和癌症研究所的主要研究员)确定ATP5I是二甲双胍的一个新直接靶点。
ATP5I是F1Fo-ATP合酶的一部分,这是负责产生ATP(细胞的主要能量货币)的关键线粒体酶。ATP5I本身不驱动ATP合酶的催化活性,但似乎有助于酶的组装和组织。
这一假设由以博士生纪尧姆·勒弗朗索瓦(该研究的第一作者)为首的蒙特利尔大学团队进行了测试。
在一系列实验中,他们生成了缺乏ATP5I的细胞模型,发现这些细胞对二甲双胍产生了抗性。但当ATP5I恢复后,对药物的敏感性也随之恢复。
科学家表示,这一发现为了解二甲双胍如何影响能量代谢、癌症生物学、衰老和糖尿病打开了新的窗口。
引发的新问题
这也提出了重要的新问题:与ATP5I的结合如何转化为归因于二甲双胍的广泛有益效果?这种机制能否解释其在癌症预防或寿命延长方面的可能作用?
"这证明重大发现往往出现在学科边界处,"施密策说。
"通过将我们在生物有机化学方面的专业知识与费尔贝雷和格拉韦尔的生物学和代谢见解相结合,我们能够观察到看不见的东西:像二甲双胍这样的分子不仅仅是简单地阻断一个功能,它影响了细胞能量机制的架构。"
格拉韦尔补充道:"令人着迷的是,一种已知超过一个世纪的化合物——二甲双胍——仍未揭示其所有秘密。这项研究不仅阐明了这种多效性药物的作用机制,还为针对ATP5I的新型治疗策略打开了大门,而ATP5I这一靶点同样充满神秘。"
出版详情
纪尧姆·勒弗朗索瓦等人,《ATP合酶亚基e(ATP5I)在介导二甲双胍的代谢和抗增殖效应中的作用》,《eLife》(2026)。DOI: 10.7554/elife.102680.2
期刊信息: 《eLife》
关键医学概念
二甲双胍、2型糖尿病、恶性肿瘤
临床类别
临床药理学、内分泌学、健康衰老
提供方: 蒙特利尔大学
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