Nature子刊顛覆性發(fā)現(xiàn)：二甲雙胍作用于腸道線粒體，發(fā)揮降血糖作用

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

二甲雙胍（Metformin）是一種用途廣泛的雙胍類藥物，是治療2 型糖尿病的一線藥物，也是全球最常用的處方藥之一，全世界有超過 1.5 億人在服用二甲雙胍。

數(shù)十年來，醫(yī)生和科學家們一直認為，二甲雙胍主要通過作用于肝臟以抑制葡萄糖生成來發(fā)揮降血糖作用，從而治療 2 型糖尿病。

這種用于治療全球數(shù)百萬 2 型糖尿病（T2D）患者的雙胍類藥物，主要作用于肝臟以抑制葡萄糖生成。然而，由西北大學牽頭的一項在小鼠身上進行的研究發(fā)現(xiàn)，這種“神奇藥物”實際上主要作用于腸道，通過促進腸壁細胞對葡萄糖的利用來防止血糖升高。

2026 年 5 月 8 日，西北大學范伯格醫(yī)學院的研究人員在 Nature 子刊Nature Metabolism上發(fā)表了題為：Metformin inhibits mitochondrial complex I in intestinal epithelium to promote glycaemic control 的研究論文。

該研究顛覆性發(fā)現(xiàn)，二甲雙胍實際上主要作用腸道，通過抑制腸上皮細胞中的線粒體復(fù)合物 I促進對葡萄糖的利用，從而防止血糖升高，并進一步確定了腸上皮細胞中的線粒體復(fù)合物 I是二甲雙胍、苯乙雙胍和小檗堿的共同且關(guān)鍵的治療靶點。

盡管二甲雙胍（Metformin）被廣泛應(yīng)用于治療2 型糖尿病，但其臨床效果（包括減輕餐后血糖波動和提高腸道葡萄糖攝取）的潛在機制，目前仍不完全清楚。

在這項研究中，研究團隊利用公開的人類代謝組學數(shù)據(jù)和雄性小鼠的正交遺傳學方法，確定了線粒體復(fù)合物 I是二甲雙胍在腸上皮細胞中發(fā)揮治療作用的關(guān)鍵靶點。該研究證明了二甲雙胍可抑制瓜氨酸的合成（瓜氨酸是小腸線粒體特有生成的一種代謝產(chǎn)物），并通過抑制線粒體呼吸鏈復(fù)合物 I 來增加生長分化因子-15（GDF15）的水平。這種抑制作用使腸道充當葡萄糖的儲存庫，促進多余葡萄糖的攝取，并將其轉(zhuǎn)化為乳酸和Lac-Phe（由乳酸和苯丙氨酸合成而來）。

這一機制解釋了二甲雙胍增強腸道葡萄糖利用和血糖降低，還解釋了二甲雙胍導致瓜氨酸耗竭、改善餐后血糖以及提高Lac-Phe 和 GDF15 水平的現(xiàn)象——這些都是二甲雙胍治療的明確臨床結(jié)果。

研究團隊進一步確定，另一種雙胍類藥物苯乙雙胍（Phenformin）和以及結(jié)構(gòu)上不相關(guān)的用于治療 2 型糖尿病的非處方天然化合物小檗堿（Berberine，也叫做黃連素），也是通過相同的機制降低血糖。

總的來說，該研究了確定腸上皮細胞中的線粒體復(fù)合物 I是二甲雙胍、苯乙雙胍和小檗堿的共同且關(guān)鍵的治療靶點。

除了降血糖外，近年來的研究顯示，二甲雙胍還對多種疾病和癥狀具有潛在益處，包括癌癥、肥胖、肝臟疾病和心血管疾病等等，此外，二甲雙胍還是目前備受關(guān)注的抗衰老、促長壽藥物之一。

人們一直想知道，一個二甲雙胍如何能夠發(fā)揮這么多作用。研究團隊表，如果這個藥物能夠作用于細胞中的一個重大節(jié)點，那么它就能做到，而線粒體正是細胞中的一個重大節(jié)點。因此，二甲雙胍能夠通過靶向抑制線粒體線粒體復(fù)合物 I 來抑制線粒體，為二甲雙胍為何能夠發(fā)揮這么多潛在作用提供了新的解釋。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s42255-026-01530-y