二甲双胍作用机制研究进展(关键靶点AMPK的核心作用).ppt

AMPK:二甲双胍作用的关键机制,Jinwensheng Endocrinol. Dept. Guanzhou General Hospital of PLA,二甲双胍：特殊的历史,16世纪法国发现一种丁香花提取物具有降低血糖的作用（见slide1 ） 1960年代前后二甲双胍在欧洲开始使用，但到1995年才开始被美国接受 作用机制长期受到争议，甚至忽视，根本机制不明确 随着对糖尿病病理生理认识的加深，二甲双胍在糖尿病治疗中的地位日益重要并被多个权威组织认可 可以预见，二甲双胍已经并继续成为糖尿病的基础用药，成为糖尿病最广泛的用药 但是我们对它仍然知道的不多、不深.,28 July 2007 (Vol 335, No 7612),Metformin remains the best treatment for type 2 diabetes,BMJ 2007;335:179,二甲双胍的作用机制,抑制肝脏葡萄糖输出 促进骨骼肌摄取葡萄糖 抑制肠道葡萄糖吸收,Ann Intern Med. 2002;137:25-33 Diabetes 49:20632069, 2000,二甲双胍抑制肝脏葡萄糖输出,Natali and Ferrannini, Diabetologia 2006，49: 434-441,二甲双胍的作用机制,抑制肝脏葡萄糖输出 促进骨骼肌摄取葡萄糖 抑制肠道葡萄糖吸收,更深的机制？,Ann Intern Med. 2002;137:25-33 Diabetes 49:20632069, 2000,AMPK是二甲双胍作用的靶点？,AMPK：能量代谢调节因子,J. Clin. Invest. 116:17761783 (2006).,AMPK参与体内很多代谢过程,DG Hardie. Endocrinology 2003. 144: 51795183.,Met活化AMPK，抑制ACC活性,metformin,metformin,二甲双胍剂量依赖激活AMPK：SD大鼠原代肝细胞孵育,Met抑制ACC活性 （原代肝细胞）,J. Clin. Invest. 108:11671174 (2001).,Met活化AMPK抑制肝细胞脂肪合成促进脂肪分解,Met促进肝细胞脂肪酸氧化 Metformin (500 M, 4 hours) AICAR (500 M, 4 hours),Met抑制肝细胞脂肪合成酶表达,J. Clin. Invest. 108:11671174 (2001).,Met激活骨骼肌AMPK，促进葡萄糖摄取,J. Clin. Invest. 108:11671174 (2001).,Met抑制SREBP-1,J. Clin. Invest. 108:11671174 (2001).,AMPK是Met的降糖作用靶点,二甲双胍激活 AMPK的过程,J. Clin. Invest. 117:14221431 (2007).,1、进入细胞,2、激活AMPK,1、Met怎样进入细胞并发挥作用的？,PNAS 2003, 100: 59025907,Met通过OCT1摄取,过表达OCT1的HEK-OCT细胞，二甲双胍摄取增加（不表达OCT1对照组不摄取）,OCT1基因敲除小鼠肝细胞摄取二甲双胍减少,J. Clin. Invest. 117:14221431 (2007).,OCT1敲除或变异小鼠二甲双胍降糖作用减弱,J. Clin. Invest. 117:14221431 (2007).,Metformin-,Metformin+,2、Met如何激活AMPK？,二甲双胍并不直接作用于AMPK,二甲双胍不能激活体外纯化的AMPK（SD大鼠原代肝细胞）,J. Clin. Invest. 108:11671174 (2001).,肝脏AMPK活化依赖LKB1,A.不表达LKB1小鼠肝脏，其AMPK活化障碍,B.AMPK活化障碍导致其对TSC肿瘤抑制物活化障碍，后者对mTOR的抑制解除，活性增加。mTOR激活4E-BP-1和S6K1，后者进而激活S6（mTOR途径活化可导致胰岛素抵抗）,mTOR活化水平,Science 310, 1642 (2005),二甲双胍激活AMPK 以及降血糖作用依赖LKB1,Science 310, 1642 (2005),二甲双胍激活LKB1发挥作用,LKB1,脂肪酸合成,肝糖输出,肝脂肪,糖异生,AMPK,TSC肿瘤 抑制物活化,mTOR抑制,metformin,Science 310, 1642 (2005),降血糖作用的其他途径 抑制线粒体功能？,Met抑制复合物I依赖的氧化磷酸化,H4IIE细胞,Metformin and phenformin inhibit NADH-dependent respiration by isolated mitochondria and SMPs Wister大鼠肝线粒体,Inhibition by metformin of mitochondrial respiration in permeabilized rat hepatoma cells,Biochem. J. (2000) 348, 607614,二甲双胍抑制氧化磷酸化， 抑制糖异生，促进糖酵解,Changes in key metabolite concentrations and ratios after incubation of hepatocytes with 2 mM metformin for 3 h,Inhibition of gluconeogenesis by metformin in isolated rat hepatocytes,Biochem. J. (2000) 348, 607614,二甲双胍抑制氧化磷酸化发挥作用,Complex I,Metformin, PEPCK,糖酵解,Before ATP/(AMP+ADP),PK,糖异生,降血糖作用的其他途径 刺激内啡肽释放激活受体,二甲双胍刺激肾上腺释放内啡肽激活受体途径发挥降糖作用,Met 刺激肾上腺释放BER,Diabetes 55:819825, 2006,-endorphinlike immunoreactivity (BER).,阻断阿片样受体抵消二甲双胍的降糖作用,Diabetes 55:819825, 2006,受体活化增加GluT4表达，抑制PEPCK表达,Diabetes 55:819825, 2006,二甲双胍激活阿片受体降低血糖,肾上腺,Metformin,阿片受体,