临床毒理学杂志
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双胍类药物对心肌细胞和肝细胞生物能的调节

Saeeda Almarzooqi、Ali S. Alfazari、Alia Albawardi、Dhanya Saraswathiamma、Hidaya Mohammed Abdul-Kader、Sami Shaban 和 Abdul-Kader Souid

双胍类药物（二甲双胍、丁福明和苯乙双胍）已被开发用于口服治疗非胰岛素依赖型糖尿病。二甲双胍是此类药物的首选，主要通过降低肝糖异生（例如，减少胰高血糖素介导的肝葡萄糖输出）来控制血糖。然而，其作用模式更为复杂，可能涉及“精炼”包括肌细胞在内的各种细胞类型的细胞生物能量学（提高能量效率）。丁双胍和苯乙双胍可能具有相似的作用机制。这项体外研究的主要目的是评估这些药物对 C57BL/6 小鼠心肌（心肌细胞）和肝脏（肝细胞）组织碎片中的生物能学（细胞呼吸（线粒体 O2 消耗）和 ATP 含量）的影响。在 100 μM 二甲双胍 (p=0.093)、丁双胍 (p=0.028) 或苯乙双胍 (p=0.015) 存在下，心肌细胞呼吸降低 10-26%。1.0 mM 药物对心肌细胞呼吸也有类似的影响。另一方面，在 100 μM 二甲双胍 (p=0.093)、丁双胍 (p=0.445) 或苯乙双胍 (p=0.093) 存在下，心肌细胞 ATP 增加 17-31%。在 1.0 mM 药物存在下，肝细胞呼吸和 ATP 分别降低 11-26% 和 8-25%。在暴露于 100 μM 二甲双胍 1 ≤ t ≤ 6 小时的肝细胞中，呼吸和 ATP 也出现下降（分别为 13% 和 5%）。因此，双胍类药物对心肌细胞生物能的影响不同于对肝细胞生物能的影响。这些发现表明双胍类药物调节心肌细胞能量转换，有利于提高燃料效率（↓呼吸/↑ATP）。肝细胞中的药物作用是↓呼吸/↓ATP，有利于减少燃料产生（↓肝糖异生）。双胍在各种组织中的活性可能是耦合的。