单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,AMPK,:,二甲双胍作用,的关键机制,Jinwensheng,Endocrinol.Dept.,Guanzhou General Hospital of PLA,AMPK:二甲双胍作用的关键机制Jinwensheng,1,二甲双胍：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,.,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,2,28 July 2007(Vol 335,No 7612),Metformin remains the best treatment for type 2 diabetes,BMJ2007;335:179,28 July 2007(Vol 335,No 7612,3,二甲双胍的作用机制,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,49:20632069,2000,二甲双胍的作用机制抑制肝脏葡萄糖输出Ann Intern M,4,葡萄糖合成,胰岛素,糖摄取,脂肪分解,脂肪酸,血糖,Stumvoll et al.,Lancet,2005,二甲双胍,作用部位,次要作用,主要作用,次要作用,葡萄糖合成胰岛素糖摄取脂肪分解脂肪酸血糖Stumvoll e,5,二甲双胍抑制肝脏葡萄糖输出,Natali and Ferrannini,Diabetologia,2006，49:434-441,空腹血糖(变化率%),内源性葡萄糖生成(变化率%),二甲双胍剂量(mg/天),内源性葡萄糖生成(变化率%),开放性试验,安慰剂对照试验,二甲双胍抑制肝脏葡萄糖输出Natali and Ferran,6,二甲双胍的作用机制,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,49:20632069,2000,二甲双胍的作用机制抑制肝脏葡萄糖输出更深的机制？Ann In,7,AMPK是二甲双胍作用的靶点？,AMPK是二甲双胍作用的靶点？,8,AMPK,：能量代谢调节因子,J.Clin.Invest.,116,:17761783(2006).,AMPK：能量代谢调节因子J.Clin.Invest.,9,AMPK,参与体内很多代谢过程,DG Hardie.,Endocrinology,2003.144:51795183.,AMPK参与体内很多代谢过程DG Hardie.Endoc,10,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ACC活性metforminmetf,11,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活化AMPK抑制肝细胞脂肪合成促进脂肪分解Met促进肝,12,Met,激活骨骼肌,AMPK,，促进葡萄糖摄取,J.Clin.Invest.,108,:11671174(2001).,Met激活骨骼肌AMPK，促进葡萄糖摄取J.Clin.I,13,Met,抑制,SREBP-1,J.Clin.Invest.,108,:11671174(2001).,Met抑制SREBP-1J.Clin.Invest.1,14,AMPK,是,Met,的降糖作用靶点,AMPK是Met的降糖作用靶点,15,二甲双胍,激活,AMPK,的过程,J.Clin.Invest.,117,:14221431(2007).,1、进入细胞,2、激活AMPK,二甲双胍激活 AMPK的过程J.Clin.Invest.,16,1,、,Met,怎样进入细胞并发挥作用的？,1、Met怎样进入细胞并发挥作用的？,17,PNAS 2003,100:59025907,PNAS 2003,100:59025907,18,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).,Met通过OCT1摄取过表达OCT1的HEK-OCT细胞，二,19,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+,OCT1敲除或变异小鼠二甲双胍降糖作用减弱J.Clin.,20,2,、,Met,如何激活,AMPK,？,2、Met如何激活AMPK？,21,二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).,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AM,22,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),肝脏AMPK活化依赖LKB1A.不表达LKB1小鼠肝脏，其A,23,二甲双胍激活,AMPK,以及降血糖作用依赖,LKB1,Science,310,1642(2005),二甲双胍激活AMPK以及降血糖作用依赖LKB1Scienc,24,二甲双胍激活,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),二甲双胍激活LKB1发挥作用LKB1脂肪酸合成肝糖输出肝,25,降血糖作用的其他途径,抑制线粒体功能？,降血糖作用的其他途径 抑制线粒体功能？,26,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,a,b,c,Met抑制复合物I依赖的氧化磷酸化H4IIE细胞Metfor,27,二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，抑制糖异生，促进糖酵解Change,28,二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,二甲双胍抑制氧化磷酸化发挥作用Complex IMetfo,29,降血糖作用的其他途径,刺激,内啡肽,释放,激活受体,降血糖作用的其他途径 刺激内啡肽释放激活受体,30,二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).,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Me,31,阻断阿片样,受体抵消二甲双胍的降糖作用,Diabetes,55:819825,2006,阻断阿片样受体抵消二甲双胍的降糖作用 Diabetes 5,32,受体活化增加,GluT4,表达，抑制,PEPCK,表达,Diabetes,55:819825,2006,受体活化增加GluT4表达，抑制PEPCK表达Diabet,33,二甲双胍激活阿片受体降低血糖,肾上腺,Metformin,阿片受体,GluT4,Beta内啡肽,PEPCK,血糖,二甲双胍激活阿片受体降低血糖肾上腺Metformin 阿片,34,二甲双胍作用机制研究进展(关键靶点AMPK的核心作用)课件,35,