二甲双胍延长寿命的作用及其作用机制_齐赫
·1295·
◇
综述与讲座
◇
中国临床药理学与治疗学中国药理学会主办/,CN341206RISSN10092501 - -//httwww.cct.comp:jp;:2012Nov17(11)1295-1301
二甲双胍延长寿命的作用及其作用机制
齐赫,刘亭亭,李国荣
山东师范大学生命科学学院,济南2山东50014,
摘要 通过药理学方法来降低有机体的衰老率从而延长寿命已成为目前的研究热点之一。二甲双胍是一种用于治疗2型糖尿病的常用双胍类药物,研究显示二甲双胍可以延缓衰老并延长寿命,、它可以通过激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(及其下游mTOR)相关分子发挥其抗衰老作用。本文对二甲双胍延长线虫、转基因小鼠和大鼠的寿命及其作用机制进行综述。
关键词 二甲双胍;延长寿命;作用机制中图分类号:R91文献标识码:A
()文章编号:10092501201211129507---
在全球范围内每天都有数以万计的人死于衰
1]
。通过遗传学相关基因的改变和药老相关疾病[
粥样硬化和糖尿病发生的风险,这与小鼠等模式
4]
。当前的研究显示白藜芦生物中的结果相似[
醇、二甲双胍以及雷帕霉素都可以通过与热量限制相关的方式在酵母、线虫和小鼠等不同的模式
5]
。因为需要严格控制饮食才能动物中延长寿命[
实现热量限制的有益作用,所以大部分的研究集中在啮齿类动物和非人类的灵长类中。因此,使二甲双胍和雷帕霉素等在不需要热用白藜芦醇、
量限制的条件下来激活相似的代谢和压力信号通路是非常有意义的。
1 二甲双胍治疗糖尿病的临床应用
)二甲双胍(图1是一种广泛的用来治疗糖尿病的口服双胍类药物
。
理学的方法来延长寿命并延缓衰老相关疾病的发提高人类的生活质量已成为研究的热点。一生、
系列的研究结果表明热量限制可以干预衰老进程并在酵母、果蝇、线虫、蜘蛛、小鼠、大鼠、猪和狗中
2]
,延长了寿命[在灵长类恒河猴中改善了生存状3]
,态[这些数据表明热量限制在进化上是保守的。
图1 二甲双胍的化学结构
在人类中的研究显示短期的热量限制降低了动脉
20120503收稿 20120611修回----
;高等学校博士学科点专项科研基金(教育部留20113704110004));学回国人员启动基金(教外司留2山东省自然科学基金010609-;山东省高等学校科技计划项目项目(ZR2009DM048)
()J09LC07齐赫,男,硕士生,研究方向:细胞与发育生物学。
::Tel053186182690 E-mailina.comii123088@s-qq李国荣,通信作者,女,博士,教授,博士生导师,研究方向:细胞与发育生物学。
:E-mailrlidnu.edu.cn@sg
尤其是在 它是治疗2型糖尿病的第一选择,
超重和肥胖的病人中,另外二甲双胍也用来治疗
6]
。在糖尿病患者中二甲双胍是多囊卵巢综合症[
它可以唯一一种不会引起心血管并发症的药物,减少低密度脂蛋白(和甘油三酯的水平。在LDL)2010年的世界卫生组织基本药物模式清单
(WorldHealthOranizationModelListofEs -g)中,二甲双胍是仅有的两种治sentialMedicines
疗糖尿病的口服药物之一。二甲双胍可以激活)等LKB1K(AMPactivatedroteinkinase-AMP- p
信号通路,包括后续的乙酰辅酶A羧化酶(ace-
·1296·
,,继而抑制肝脏的糖tlCoAcarboxlaseACC)- yy
,异生(促进脂肪酸氧luconeoenesis)heatic ggp
5]
。双胍类化,改善胰岛素敏感性,降低血糖水平[
;()二甲双胍在不同性别个体中的作用存在差/异。在1二甲双胍的长期处理在29Sv小鼠中,雌性个体中两种性别个体中产生了相反的结果,
平均寿命延长了4.而在雄性个体中平均寿4%,
[4]
。对此可能的解释是在正命却减少了13.4%1
药物在治疗糖尿病上有很长的历史,从1958年开始,在法国和德国已经较多使用苯乙双胍、丁双胍和二甲双胍。到7因为苯乙双胍和丁0年代末期,因而在市场双胍引起的乳酸性中毒副作用增多,
上被撤消。而二甲双胍副作用较小,很少引起乳
7]
。所以我们在这里酸性中毒,故保留沿用至今[
常条件下幼年雄性与雌性相比因为受到意外、竞争斗的原因有更高的死亡比率。对于实验室争、
小鼠来说,所处的环境并不能提供完全的保护因在这种未完为不能利用医生进行抗感染的治疗,
全保护的条件下(外在因素引起死亡)抗衰老的处理对幼年小鼠是有害的。这种作用对雄性的影响要大于雌性。这种条件下会优先淘汰体质弱的个体也就是老化更慢的个体。老化较快的健壮个体可以存活直至变老。即使二甲双胍在剩余的存活个体(老化较快)中延缓了衰老这也会影响了最大早期体质较弱(衰老缓慢)雄性的死寿命的延长,
15]
。亡也许会掩盖潜在的抗衰老影响[
着重讨论二甲双胍的作用,当然考虑到这类药物文章中也会涉及其它双胍类药物。的相似性,
2 二甲双胍延长寿命的作用
在1980年,Dilman和Anisimov等就已经开始研究双胍类药物对寿命和肿瘤发生的影响。他/们从3.5月龄开始在雌性C3HSn小鼠的饮水
/),结果显示苯乙双胍处中添加苯乙双胍(2mdg理组与对照相比平均寿命延长了2最大寿命3%,
8]
。延长了2同时肿瘤的发生率也明显降低[6%,
在秀丽隐杆线虫中的研究显示,二甲双胍延长了线虫的寿命,延缓了脂褐素的积累,提高了青年个体的运动能力,这与热量限制在线虫中的结
16]
。在亨廷顿(果很相似[模型小鼠Huntinton)g
在随后的研究中,虽然在雌性LIO大鼠中苯乙双胍没能延长平均寿命,却延长了3个月的最大寿命,最后10%生存个体的寿命延长了10.1%。与小鼠中的结果相似,苯乙双胍在大鼠中也减少了
9]
。另一种双胍类降糖药丁双自发性肿瘤的产生[
中,二甲双胍延长了雄性小鼠的寿命
[17]
(。此外,二甲双胍处理改善了2型糖20.1%)
18]
。在大鼠中的研究并没尿病患者的生存状态[
胍分别延长了大鼠的平均寿命(和最大寿7.3%)
[10]
。命(5.5%)
尽管二甲双胍有发现二甲双胍发挥预期的结果,
明显减少了体重,进食量也有轻微的下降,但是它并没有对寿命延长发挥作用,这也有可能与剂量
19]
。过高有关[
2005年,Anisimov及其同事利用二甲双胍
/进行了一系列的研究。在雌性转基因HER2-
二甲双胍的长期处理减少了食物消neu小鼠中,耗,但没有影响体重和体温,同时延缓了年龄相关的血糖和甘油三脂的升高,二甲双胍处理组与对照组相比,平均寿命延长了8%,最大寿命延长了
[1]
。在S二甲双胍长期1个月1HR雌性小鼠中,
平均寿命延长了处理轻微改变了食物消耗,
[12]
。最大寿命延长了2.37.8%,8个月(10.3%)
他们在2发挥011发现二甲双胍处理的时间越早,
3 二甲双胍延长寿命的分子机制
二甲双胍延长寿命的机制还不完全清楚,目前的研究显示二甲双胍可能是间接激活了与热量限制相同的信号通路,并产生一些独立的影响,二甲双胍可能是通过腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-,及其下游的哺乳activatedAMPK)roteinkinase p
动物雷帕霉素靶蛋白(mammaliantaretofraa -gp
[20]
,mT)。发挥作用(图2mcinOR)y3.1 二甲双胍激活AMPK AMPK是一种与
的作用越大。在雌性SHR小鼠中分别从3、9、15月龄开始用二甲双胍进行处理,从3月龄开始处理的小鼠平均寿命延长了1最大寿命延长了4%,从9月龄开始处理的小鼠平均寿命仅延1个月;
长了6%,而从15月龄开始处理的小鼠的平均寿命没有发生改变,说明在生命的早期用二甲双胍
13]
。进行处理会有更多的益处[
能量代谢有关的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。编码、、无AMPK的αγ三个亚基的基因在脊椎动物、β
脊椎动物、植物和真菌等所有真核生物中是高度)、保守的。由于代谢应激(干扰metabolicstress ATP的生成或者加速ATP的消耗引起的细胞内
;()中国临床药理学与治疗学·1297·
[31]
二甲双胍和热量限制都可以作用于S表ir2p,
AMP:ATP比率的升高可以激活AMPK。
AMPK可以由上游激酶LKB1增加AMP来激活,在某些细胞(包括神经元、内皮细胞、淋巴细
2+胞)中AMP依赖的上游激K也可以由一种Ca酶CaMKKβ通过不需要AMP的过程来激活。
明两者之间在发挥作用的方式上存在一定的联系。在线虫中AMPK可以激活DAF16,DAF--
应激反应和“多尔滞育”16调控线虫的寿命、
)。D(dauerdiaauseAF16在哺乳动物中的同源 -p
基因为F抗菌和OXO,FOXO介导参与抗氧化、
32]
。AMP解毒等的保护作用[K对于细胞凋亡具
AMPK不仅可以在细胞水平作为能量的感受器,
还可以通过激素和细胞因子,如瘦蛋白、脂联素和胰岛素等来参与调节机体的能量消耗和摄入,
[1]
。AMPK可以在整体水平上维持能量的平衡2
有复杂的作用,在一定条件下可以抑制凋亡,而在对此可能的解释是其它条件下也能促进凋亡,
AMPK的激活能够使细胞从能量缺失中恢复过
来从而避免凋亡,但在能量严重缺失的情况下则
33]
。AMP会促进凋亡[K也能够抑制还原型烟酰
氧化酶,减少胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)
34]
。自由基的产生,从而发挥一定的抗衰老作用[
、/AMPK下游靶分子PGC14FOXA,NFha-α--p
E2相关转录因子Nrf1和Nrf2都已经被证明在
35]
,它们或许也参与二热量限制中发挥重要作用[
甲双胍延长寿命的过程。利用DNA微阵列进行转录分析显示,二甲双胍诱导的基因表达的改变
图2 二甲双胍发挥延长寿命作用所涉及的信号通路
与热量限制有7连接二甲双胍和热1%的相似性,量限制的这些蛋白应该还具有一些独立于热量限
36]
。制的作用[
研究显示二甲双胍可以通过抑制电子传递链
复合物Ⅰ(comlexIoftheelectrontransort ppchain,Comlex I)减少胞内能量来激活p
[2]23]
。二甲双胍可以在肝细胞[、骨骼AMPK2肌胞
[24][27]
3.2 二甲双胍抑制mTOR mTOR是磷脂酰肌
醇激酶相关激酶蛋白家族成员,mTOR在进化上是保守的,mTOR由细胞功能完全不同的(TORC1和TORC2组成,mTOR与Ratorreu-pg
蛋白以及哺roteinlatorassociatedofmTOR) py 乳动物的LST8形成复合物mTORC1,mTORC1对雷帕霉素的抑制敏感。Rictor蛋白与Sin1、
mTOR以及mLST8构成了mTORC2,mTORC2对雷帕霉素耐受。mTOR主要通过磷酸化其下游靶蛋白S6K1以及4EBP来调节下游蛋白质的-翻译。mT生长因子和能OR可以与Wnt信号、
37]
,参与蛋白质量信号等多种胞外信号相互作用[
的翻译、线粒体和核糖体的合成、调节细胞周期、
38]
。干细胞的分化、脂质合成以及抑制自我吞噬[
、小胶质细胞、皮层神经元
[25]
、内皮细胞
[26]
、胰腺β细
[29]
[28]
以及大鼠心脏中激活
口服二甲双AMPK。在亨廷顿疾病模型小鼠中,
胍使得脑组织中活化的AMP说明二甲双K增多,胍可以穿过血脑屏障后在脑部发挥药理学作
30]
。二甲双胍可以激活AMP用[但是AMPK,K并不参与热量限制信号通路。在秀丽隐杆线虫中
的结果显示二甲双胍通过AMP上游激酶K、LKB1以及其下游的热量限制转录因子SKN1-
16]
,来发挥延长寿命的作用[即AMPK及其下游
靶蛋白与热量限制存在交叉,这样二甲双胍激活
AMPK可以认为是一种间接的热量限制。
目前,二甲双胍激活AMPK后如何通过其下游效应分子发挥其抗衰老的影响还不是太清楚。最近的研究显示,AMPK可以激活SIRT1,-SIRT1是沉默信息调节因子2(silentinforma- -在哺乳动物中的同源基tionreulator2,Sir2 gp)因,尽管Sir2p在热量限制中的作用还存在争议,
激活TOR可以引起衰老。mTOR可以磷酸化胰岛素受体亚基1(并抑制胰岛素信号IRS1)-通路,导致胰岛素抗性并最终引起2型糖尿
39]
。在细胞周期循环终止的损伤细胞中T病[OR
激活生长信号引起细胞衰老,激活的TOR给细胞周期循环停止的细胞提供生长信号,导致细胞衰老同时释放炎症反应因子并有可能在局部引起
·1298·
40]
。T肿瘤生长[ORC1可以抑制细胞的自我吞
;()/噬,而自我吞噬对于热量限制和InsIGF1突变-
41]
。T延长寿命是必须的[ORC1还可以刺激蛋白42]
。虽然其具体原因还不清楚,的合成[但下调蛋
IGF1水平的减少可能与二甲双胍延长寿命存在-
一定的联系。
)的产生 二甲3.4 二甲双胍减少活性氧(ROS
双胍延长寿命的另一种机制可能是通过一些方式减少ROS的产生。二甲双胍通过抑制电子传递链复合物1,减少传递电子数量以及阻止电子转
[2]
。在小鼠肾脏足移到下游来减少ROS的产生2
白合成可以延长寿命。
通过RNAi干扰的方式抑制TOR延长了线
43]44]
虫[和果蝇[的寿命。抑制TOR是热量限制
45]
。通过雷帕霉素抑制延长寿命的机制之一[
细胞中二甲双胍明显减少了正常及高血糖条件下二甲双胍通过AMPROS的产生,K依赖的途径
[5]
。抑制NADPH氧化酶从而减少ROS的产生5二甲双胍通过激活AMPK-FOXO3信号通路诱
(导抗氧化剂T硫氧还蛋白)的表达来减少细胞rx
[6]
。在细胞及小鼠中的研究结内的ROS的水平5
TOR在热量限制的果蝇中进一步延长了平均寿
46]
。在小鼠中通过雷帕霉素抑制命和最大寿命[
[7]
。抑制TmTOR延长了寿命4OR信号通路对
于衰老相关疾病(癌症、高血压和骨2型糖尿病、40]
。质疏松)有很多益处[
二甲双胍可以通过激活AMPK抑制
mTOR。研究表明AMPK可以通过多种方式抑制mTOR。一种是,AMPK可以磷酸化TSC2,-使得Rheb失活进而抑制了mTOR信号通路的激活。另一种是,AMPK可以直接磷酸化ratorp亚基从而抑制TORC1。同时AMPK还可以通过激活生长因子以及氨基酸来中和TORC1的活
48]
。最近的研究显示二甲双胍也可以通过其性[
二甲双胍减少内源性R减少果表明,OS的产生,氧化压力和DNA的损伤以及正常体细胞的突变和致癌基因的表达,说明二甲双胍可以预防由线
[7]
。粒体ROS产生引起的癌症和其他相关疾病5
二甲双胍还在转录水平上调节一些氧化基因的表达,在糖尿病引起肾脏疾病的大鼠中二甲双胍恢)、复了肾脏疾病对谷胱甘肽巯基转移酶(醌GSTα和过氧化氢酶(在氧化还原酶(NQO1)CAT)
[8]
。在肥胖的糖尿病病人mRNA水平上的抑制5
二甲双胍的短期处理减少了自由基引起的脂中,
他的方式抑制TORC1。二甲双胍通过一种不依赖于AMPK的方式抑制RaGTPases来抑制g
[9]
。在肺癌研究中的结果显示二TORC1的激活4甲双胍通过独立于AMPK的途径抑制
[0]
。因此二甲双胍可以通过抑制mTmTOR5OR阻止细胞衰老并延长寿命。
3.3 二甲双胍对胰岛素/胰岛素样生长因子的影
响 哺乳动物中胰岛素/胰岛素样生长因子1(in-/)信号分子都与寿命有关,相关基因sulinIGF1-
51]
。在短果蝇和小鼠的寿命[的失活延长了线虫、
期处理的非糖尿病病人中二甲双胍降低了血清中
52]
。二的胰岛素和胰岛素样生长因子1的水平[
、质过氧化,增加了红细胞中CuZn超氧化物歧化过氧化氢酶以及谷胱甘肽过氧化物酶的活酶、
59]
。在糖尿病患者中,二甲双胍减少了血小板性[
中的过氧化物的数量,干扰了超氧阴离子形成的
60]
。在已知的衰老理论中自由基理论是得进程[
到肯定的,这样二甲双胍延长寿命与减少ROS的产生存在关联。
3.5 二甲双胍与热量限制的关系 二甲双胍和
热量限制的作用方式既有相似之处也存在一些差异,尽管二者都可以激活AMP但是二甲双胍K,
下调了脂肪酸的合成而热量限制却增加了脂肪酸
61]
;的合成[二甲双胍抑制了HMG-CoA还原酶而
62]
。同时,热量限制却激活了它[二甲双胍减少了63]61]
,。与热量限制的作用也不一致[糖异生作用[
甲双胍对胰岛素样生长因子结合蛋白1(insulin-likefactorbindin1,IGFBP1)rowthrotein --ggp
的影响还存在一些争议,在患有多囊卵巢综合症二甲双胍没有明显改变I的女性中,GF1的水平,-
[3]
。但在随后的研究所得但IGFBP1明显减少5-
可能的解释是热量限制给出一个延长寿命的信号但也使得脂质、激素以及血糖减少,而相应的器官做出反应增加了相应物质的合成。这里,二甲双胍激活了与热量限制相似的信号通路但对于代谢及代谢信号通路有一些独立的影响,二甲双胍通过一种间接的方式发挥延长寿命的作用。一方
结果却相反,IGF1的水平没有改变,IGFBP1的--
[4]
。口服以及腹腔注射二甲双水平增加了38%5
胍后,胰岛素的水平分别减少了2口0%和35%;服二甲双胍后I但腹腔GF1的水平减少了20%,-
[9]
。胰岛素以及注射对IGF1没有产生影响4-
;()中国临床药理学与治疗学·1299·
[],henformin9nisimovVN.Effectofonlifesan A pp
estrusfunctionandsontaneoustumorincidencein p
[],J.FarmakolToksikol1982,45:127.rats- []V,A10ladimirN.AnisimovnnaV,etal.Insulinand
:erorotectorslonevitantidiabeticbiuanidesas gpgyg[],():J.Bioerontolo2003,45297-307.ggy
[11]AnisimovVN,BersteinLM,EorminPA,etal. g
ofmetforminonlifesanandonthedeveloEffect -pp
/mentofsontaneousmammartumorsinHER2 -py [],/neutransenicmiceJ.ExGerontol2005,40(8 gp
):9685-693.[12]AnisimovVN,BersteinLM,EorminPA,etal. g
Metforminslowsdownainandextendslifesan ggp
],:offemaleSHR mice[J.CellCcle2008,7(17) y2769-2773.
[]A13nisimovVN,BersteinLM,PoovichIG,etal.If p
,mstartedearlinlifeetformintreatmentincreases y
sanandostonestumorsinfemaleSHR micelife ppp
[],():J.Ain2011,32148-157.gg[]A14nisimovVN,PiskunovaTS,PoovichIG,etal. p
,Genderdifferencesinmetformineffectonainlife gg
/sanandsontaneoustumorienesisin129Svmice ppg
[].,():JAin2010,212945-958.gg[]B:w15laosklonnMV.Metforminandsexhsu -gyyp
ressionofainmabeharmfultoounmale ggypyg
[],():miceJ.Ain2010,212897-899.gg[]O16nkenB,DriscollM.Metformininducesadietar y
restrictionlikestateandtheoxidativestressre- -sonsetoextendC.eleanshealthsanviaAMPK, pgp,:LKB1,andSKN1[J].PLOSOne2010,5(1) - e8758.[17]MaTC,BuescherJL,OatisB,etal.Metformin
therainatransenicmousemodelofHuntinton's pygg
[],():diseaseJ.NeurosciLett2007,411298-103. [18]EurichDT,MaumdarSR,McAlisterFA,etal. j
Imrovedclinicaloutcomesassociatedwithmet -patientsformininwithdiabetesandheartfailure p
[],():J.DiabetesCare2005,28102345-2351. []S19mithJrDL,ElamJrCF,MattisonJA,etal.Met -
forminsulementationandlifesaninFischer344 -ppp
[],:ratsJ.JGerontolBiolSciMedSci2010,65(5) 468-474.
[]B[]erorotector20ulterisS.MetforminasaJ.Reu -gpjj
,():venationRes2011,145469-482. [21]TowlerMC,HardieDG.AMPactivatedroteinki - -p
]naseinmetaboliccontrolandinsulinsinalinJ. gg[,():CircRes2007,1003328-341.
[]Ow22enMR,DoranE,HalestraAP.Evidencethat p
exertsitsantidiabeticeffectsthouhinmetformin - -ghibitionofcomlex1ofthemitochondrialresirato -pp
[],():rchainJ.BiochemJ2000,3483607-614. y
面,二甲双胍与热量限制有一些相似的作用;另一方面,二甲双胍还具有热量限制中没有的作用,这些作用有益于延长寿命。
4 小结
二甲双胍是一种治疗糖尿病的常用药物,有较长的临床应用历史,安全可靠,且价格低廉。已有的研究结果显示二甲双胍通过与热量限制相关的方式发挥其预防衰老和延长寿命的作用,其可抑制mT能的机制是激活AMPK、OR及其下游
的相关分子。这使得二甲双胍成为富有吸引力的抗衰老药物。当然目前还存在一些问题有待解决,例如二甲双胍是否在雄性动物中也能延长寿命,它在人类中是否也能发挥作用,如果发挥作用二甲双胍不仅是一合适的剂量又是多少。总之,
种治疗糖尿病的常用有效药物,同时,对于抗衰老及预防衰老相关疾病的发生,二甲双胍也是一种有潜在应用价值的药物。
参考文献
[]1oezAD,MathersCD,EzzatiM,etal.Global L p
,reionalburdenofdiseaseandriskfactorsand g
2001:sstematicanalsisofhealthdataoulation yypp
[],():J.Lancet2006,36795241747-1757.[]:enetics2airW,DillinA.AinandsurvivalThe M ggg
[]oflifesanextensionbdietarrestrictionJ.Ann pyy Biochem,2008,77:727-754.Rev
[],3olmanRJAndersonRM,JohnsonSC,etal.Caloric C
delasdiseaseonsetandmortalitinrestriction yy
[],(:RhesusmonkesJ.Science2009,3255937)201 y-204.
[]4olloszJO,FontanaL.Caloricrestrictioninhu H -y
[],():mansJ.ExGerontol2007,428709-712.p []5ouchiroudL,MolinL,SolariF,etal.Lifesan M p
,,extensionbresveratrolraamcinandmetform- ypy
:inTheromiseofdietarrestrictionmimeticsfor py
[],():anhealthainJ.Biofactors2010,365377- ygg 382.
[6]ericanDiabetesAssociation.Standardsofmedi Am -
],calcareindiabetes2009[J.DiabetesCare2009, - ():32Sul1S13-61. pp
[]]二甲双胍在糖尿病治疗中的地位[7ehnertH.J. M
():德国医学,1999,16279-81.
[8]ilmanVN,AnisimovVN.Effectoftreatment D
,dwithhenforminhenlhdantoinorlOPA - -Dpypyy
/onlifesanandtumorincidenceinC3HSnmice p
[],():J.Gerontolo1980,265241-246.gy
·1300·
[]S,L23hawRJamiaKA,VasuezD,etal.Thekinase q
lucosehomeostasisinliverandLKB1mediates g
],effectsofmetformin[J.Science2005,theraeutic p():31057541642-1646.
[]M,24usiN,HirshmanMF,NrenJetal.Metform- yg
roteininincreasesAMPactivatedkinaseactivitin - py
[]skeletalmuscleofsubectswithte2diabetesJ. jyp,():2002,5172074-2081.Diabetes
[]L25abuzekK,LiberS,GabrelB,etal.Metformin y
/haoctosisandacidifieslsosomalendoincreases -pgyy
somalcomartmentsinAMPKdeendentmannerin - pp
microlia[J].NaunnSchmiedebersratrimar gygpy ,():ArchPharmacol2010,3812171-186.
[]Z,26ouMH,KirkatrickSS,DavisBJetal.Activa -p
roteintionoftheAMPactivatedkinasebtheanti - -py
:Rdiabeticdrumetformininvivooleofmitochon -g drialreactivenitroensecies[J].JBiolChem, gp
():2004,2794243940-43951.[]H27inkeSA,MartensGA,CaiY,etal.Methlsuc -y
cinateantaonizesbiuanideinducedAMPKactiva - --ggtionanddeathofancreaticbetacellsthrouhresto - -pg
]rationofmitochondrialelectrontransfer[J.BrJ ,():Pharmacol2007,10581031-1043.
[]C28henY,ZhouK,WanR,etal.Antidiabeticdru gg
GlucohaeR)increasesbioenesisofmetformin( pgg
Alzheimer'smloidiareulatinetides a p v uypggp
[]BACE1transcritionJ.ProcNatlAcadSciUSA, p():2009,106103907-3912.
[]Zhen29hanL,LeH,BalschiJA.Metforminand -pg
forminactivateAMPactivatedkinaseintherotein - pbincreasinctosolicAMPconcentrationheart ygy
[],:J.AmJPhsiolHeartPhsiol2007,293(1) yyH457-H466.[30]MaTC,BuescherJL,OatisB,etal.Metformin
inatransenicmousemodelofHuntinton'sthera ggpy
[],):diseaseJ.NeurosciLett2007,411(298-103. []C31antoC,GerhartinesZ,FeieJN,etal.AMPK -H g
enerexenditurebmodulatinNAD+reulates gypygg
],metabolismandSIRT1activitJ.Nature2009, y[():45872411056-1060.
[32]GreerEL,DowlatshahiD,BankoMR,etal.An
athwaAMPK-FOXOmediateslonevitinduced pygy banovelmethodofdietarrestrictioninC.ele -yy
[],():ansJ.CurrBiol2007,17191646-1656. g
[]D,33aonY,Avraham Y,MaenIetal.Nutritional gg,,:Astatusconitionandsurvivalnewroleforle -gp
tinandAMPkinase[J].JBiolChem,2005,280 ():5142142-42148.[34]PiwkowskaA,RoackaD,JankowskiM,etal. gMetformininducessuressionofNA(P)Hoxidase pp
activitinodoctes[J].BiochemBiohsRes ypypy
;(),():Commun2010,3932268-273.
[]M:enetics35airW,DillinA.AinandsurvivalThe ggg
[]lifesanextensionbdietarrestrictionJ.Annof pyy Biochem,2008,77:727-754.Rev
[]S36indlerSR.Useofmicroarrabiomarkerstoiden -py
[]tiflonevittheraeuticsJ.AinCell,2006,5ygypgg ():139-50.
[]L37iaoXH,MaithiaA,HuanX,etal.Growthcon -jg
,trolviaTORkinasesinalinanintracellularsen -gg
,wsorofaminoacidandeneravailabilitith gyy
]otentialrolinetometabolism[J.Aminocrosstalk pp,():2008,354761-770.Acids
[]M38cCormickMA,TsaiSY,KennedBK.TORand y
:athwarocessaeinacomlexforacomlex pypggpp
[],J.PhilosTransRSocLondBBiolSci2011,366 ():156117-27.[]D39razninB.Molecularmechanismsofinsulinresist -
:Sanceerinehoshorlationofinsulinrecetor ppyp
substrate1andincreasedexressionof.The85- αpp
[](:sidesofacoinJ.Diabetes,2006,558)2392two -2397.
[40]BlaosklonnMV.Ainandimmortalit.Qua -gyggy
harmacoloicsirorammedsenescenceanditsin -pgpg
[]():hibitionJ.CellCcle,2006,5182087-2102. y[,41]KenonCJ.TheeneticsofaeinJ].Nature ygg[g():2010,4647288504-512.[]K42ennedBK,KaeberleinM.Hottoicsinainre -ypgg :[],searchroteintranslationJ.AinCell2009,8 pgg ():6617-623.
[]V43ellaiT,TakacsellaiK,ZhanY,etal.Genet -V -g
:icsinfluencesofTORkinaseonlifesaninC.ele -p[]():ansJ.Nature,2003,4266967620.g
[]K44aahiP,ZidBM,HarerT,etal.Reulationof ppg
lifesanindrosohilabmodulationofenesinthe ppyg
,sinallinJ].CurrBiol2004,14athwaTOR ggpy[ ():10885-890.
[]M45edvedikO,LamminDW,Kim KD,etal.MSN2 g
MSN4linkcalorierestrictionandTORtosirand -tuinmediatedlifesanextensioninSaccharomces py
[],():cerevisiaeJ.PLoSBiol2007,510e261. []B,46edovIToivonenJM,KerrF,etal.Mechanisms j
oflifesanextensionbraamcininthefruitfl pypyy
[],DrosohiliamelanoasterJ.CellMetab2010,11 pg():135-46.
[]H47arrisonDE,StronR,SharZD,etal.Raam -gppy
eneticallcinfedlateinlifeextendslifesaninhet -gyp
[],:eroeneousmiceJ.Nature2009,460(7253)392 g-395.
[]K48imuraN,TokunaaC,DalalS,etal.Aossible gp
linkaeetweenactivatedroteininase b AMP- p kg
(AMPK)andammalianaretfaamcin m t o rgpy
;()中国临床药理学与治疗学([]athwamTOR)sinalinJ.GenesCells,2003, pygg
():8165-79.[]K49alenderA,SelvaraA,KimSY,etal.Metform- j ,inindeendentofAMPK,inhibitsmTORC1ina p
,RaGTPasedeendentmanner[J].CellMetab- gp
():2010,115390-401.[]M50emmottRM,MercadoJR,MaierCR,etal.Met -
reventsformintobaccocarcinoeninducedluntu - -pgg
[]:morienesisJ.CancerPrevRes,2010,3(9)1066 g-1076.
[]H,D51olzenbererM,DuontJucosB,etal.IGF1 -gp
reulateslifesanandresistancetooxidarecetor -gpp
[],:tivestressinmiceJ.Nature2003,421(6919)182 -187.
[]F52ruehwaldSchultesB,OltmannsKM,ToschekB,-
etal.Shorttermtreatmentwithmetformindecrea - -sesserumletinconcentrationwithoutaffectin pgbodweihtandbodfatcontentinnormaleiht -wygyg ]:healthmen[J.Metabolism,2002,51(4)531-y 536.
[]L53eoVD,LaMarcaA,OrvietoR,etal.Effectof
metorminoninsulinlikerowthfactor(IGF)Iand - g
IGFbindinIinovarsndromeroteinolcstic- gyyppyy [],:J.JClinEndocrinolMetab2000,85(4)1598- 1600.[]P54awelczkL,SacznskiRZ,BanaszewskaB,etal. ypy
Metformintheraincreasesinsulinlikerowthfac - -pyg torbindin1inherinsulinemicwomenrotein - gypp
]withovarsndrome[J.EurJObstetolcstic yypyy ,():GnecolRerodBiol2004,1132209-213. yp
[55]PiwkowskaA,RoackaD,JankowskiM,etal. g
MetformininducessuressionofNA(P)Hoxidase pp
activitodoctes[inJ].BiochemBiohsRes ypypy
,():Commun2010,3932268-273.
·1301·
[]H56ouX,SonJ,LiXN,etal.Metforminreduces g
reactiveoxensecieslevelsbureintracellular -ygpypg ulatinexressionoftheantioxidantthioredoxinvia gp
]AMPK-FOXO3pathwaJ.BiochemBiohsthe y[py,):ResCommun2010,396(2199-205.
[]A57lireC,MoiseevaO,DeschênesSimardX,etal. - g
reducesendoenousreactiveoxenseMetformin -gygp
ciesandassociatedDNAdamae[J].CancerPrev g,():Res2012,54536-543.[]A58lhaiderAA,KorashHM,SaedhmedMM,et -A yy
al.Metforminattenuatesstretozotocininduceddia - -pbeticnehroathinratsthrouhmodulationofoxi -ppyg
]enesdativestressexression[J.ChemBioInter -gp,):act2011,192(3233-242.
[]P59avlovicD,KocicR,KocicG,etal.Effectoffour -
lasmaweekmetformintreatmentonanderthro -pycteantioxidativedefenseenzmesinnewldia -yyyg
[]nosedobeseatientswithte2diabetesJ.Dia -pyp,():betesObesMetab2000,24251-256.
[]G60ariuloP,CacceseD,PinatelliP.Metforminde -gg
creasessueroxideanionindialateletroduction -ppp
[],beticatientsJ.DiabetesMetabResRev2002,18 p():2156-159.
[]W61eindruchR,KaoT,LeeC-K,etal.Microarra yy
rofilineneofexressioninainanditsaltera -pggpgg
[],tionbcaloricrestrictioninmiceJ.JNutr2001, y ():1313918S-923S.
[]W62eindruchR,WalfordRL.TheRetardationofa -g
[inanddiseasebdietarrestrictionM].Illinois: gyy C.C.Thomas,1988.
[,S63]KirichnikovD,McFarlaneSIowersJR.Met -p
:A[],forminnudateJ.AnnInternMed2002,137 p
():125-33.
Effectsandmechanismsofmetforminonlifesanextension p
,,QIHeLIU TintinLIGuoron - -ggg
SchooloLieScience,ShandonNormalUniversitJinan250014,ShandonChina f fg y,g,ABSTRACT Aresearchofinharmacoloical -pgterventionthatdecreasestherateoforanism gaintoextendtheirlifesanisaersectivedi -ggppp
rection.Severalstudieshaveshownthatmet -forminwhichisabiuanideclassdruusedin gg thetreatmentofte2diabetesmellituscan ypslowdownainandrolonlifesan.Theos -ggppgp siblemechanismsmaberelatedtoAMPKacti -y
,mTvationORinhibitionanditsdownstream molecules.Thisreviewdescribestheeffectsof
,metforminonlifesanextensioninnematode ptransenicmice,ratsandotentialmechanisms. gp
;L;KEY WORDS Metforminifesanextension pMechanisms
本文编辑:余文涛