近日,大连化物所生物技术研究部朴海龙研究员团队(1833组)与许国旺研究员团队(1808组)合作,解释了二甲双胍(Metformin)绕开能量调控关键分子AMPKα的代谢通路分子机制。相关研究结果发表于《代谢-临床与实验》(Metabolism-Clinical and Experimental)杂志。

  二甲双胍是广泛应用于治疗二型糖尿病的临床一线药物。近期研究发现,二甲双胍治疗的糖尿病人群中癌症发病率明显下降,因此其被认为是潜在的抗癌药物。

  AMPK(AMP蛋白激酶)是由α、β和γ三个亚基组成的三元复合物,在代谢、增殖、自噬和凋亡等生物学过程中发挥重要作用。然而,二甲双胍是否通过AMPKα发挥作用至今仍存在争议。针对这一科学问题,本研究利用二甲双胍处理野生型、Ampkα1敲除型的小鼠胚胎成纤维(MEF)细胞后,对MEF细胞进行代谢组学分析,发现了二甲双胍的新分子机制:其可绕开AMPKα促进糖酵解、抑制三羧酸循环和降低细胞能量状态。进一步研究发现,二甲双胍作用后,回补丙酮酸钠和谷氨酰胺,可逆转二甲双胍引起的细胞生长阻滞。最后,通过模拟肿瘤环境的三维克隆形成实验发现,二甲双胍可绕开AMPKα调控的代谢途径及信号通路,抑制肝癌细胞克隆形成。此研究成果进一步拓展了二甲双胍在临床上的应用。

  该研究工作得到科技部重大研究计划、国家自然科学基金、所创新基金及中国科学院百人计划的资助。

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