二甲双胍药效研究进展论文

2017年，糖尿病人数量已增加至亿，全球18岁以上成人的患病率为。而糖尿病人，最熟悉的口服药物便是 神药二甲双胍 ，它在糖尿病治疗领域有着无可撼动的地位。

不过，神药并不是这么好当的。毒草出身的二甲双胍，命途最为坎坷。从发现到成为降糖的一线药物，它就整整蛰伏了70多年，如果拍成电视剧都要好几集。

二甲双胍的最初来源，其实是一种草药 山羊豆 （Galega officinalis）。它们是原产于欧洲的豆科植物，也被称为法国丁香。

早在中世纪，人们就发现这种植物有缓解尿频，减少尿糖的作用。而尿频和尿糖正是糖尿病的典型症状。所以说山羊豆很早就在民间偏方中被用于治疗糖尿病了，即便那时候人类还未真正认识糖尿病及其病理。

山羊豆，图源维基百科

此外，山羊豆在欧洲也被广泛地认为是一种动物催乳剂，而Galega正是希腊语中“牛奶刺激剂”的意思。而在1891年，山羊豆便被当做牧草引入了美国。 不幸由此开始。

美国的牧民很快就发现，这种新引进的牧草，竟会造成牲畜的死亡。 吃过山羊豆的牛羊，会出现肺水肿、胸腔积液、低血压、麻痹等各种症状，严重可致死。又因为这种植物来自欧洲，如临大敌的美国人很快便将山羊豆列入有害杂草的名单。

其实，山羊豆之所以能毒害牲畜，正是因为其富含胍类化合物。1918年，科学家在分析了这种牧草的化学成分后就发现，这些胍类物质有着降糖作用。其中， 山羊豆碱 （galegine，异戊烯胍）效果是最为惊人，有望用于治疗糖尿病的。但碍于其同样惊人毒性，这种药物是无法在临床中被使用，实验小鼠纷纷被毒死。 这是二甲双胍的第一劫。

山羊豆碱

二甲双胍

不过，山羊豆碱的毒性大不要紧，科学家还有其他办法——那就是调整山羊豆碱的化学结构，或许能找到一种既保有药效，但副作用又没有那么大的化学物质。

纵观医学史，一步到位就被找到的“神药”并不多，很多药物都是循着一定思路，经过各种分子改造而得到的。就像镇痛药阿司匹林乙酰水杨酸的前身便是水杨酸，它有很强的副作用，对胃伤害极大。但经过改造后副作用不但减轻，镇痛效果反而还更好了。

就在有机化学家的一番分子改造下，一系列胍类衍生物诞生。我们的主角二甲双胍，就是在这一大背景下于1922年首次被合成出来的。当时，包括二甲双胍在内的一系列双胍类物质，在动物实验中也都取得了较好的效果。 这其中，二甲双胍的毒副作用也是最低的，眼看着就要投入糖尿病的治疗了。

但不要忘了，在同一时期另一种用于治疗糖尿病的药物—— 胰岛素 横空出世。这让二甲双胍陷入极其尴尬的局面。

天下苦糖尿病久矣。早在3500年前，古埃及就已经留下对糖尿病的简单描述。2000多年前古希腊医生也给出了“Diabetes”的正式名称，主要症状为尿多且甜。

但转瞬数千年，人类对这种奇怪的疾病还是知之甚少。 二十世纪之前，人类一旦患上了糖尿病就等于被判处死刑，他们无药可医，只能等死。

而二十世纪初，唯一有效的治疗方法，则是艾伦医生发明的 饥饿疗法 了。但这种粗暴极端的饮食限制，也只是能延长患者短暂的寿命罢了。

例如对于1型糖尿病人，他们的胰岛细胞还有部分分泌胰岛素的能力，能通过少吃让血糖暂时变得正常。但这也是治标不治本的，长期的饥饿让人无法忍受，很多人会因“偷吃”而陷入危机。曾经有一位患糖尿病的小女孩，就因为太饿偷吃了鸟笼里的小鸟，引发代谢紊乱而一命呜呼。

接受饥饿治疗的糖尿病患儿Teddy Ryder

另外，靠饥饿疗法维持的生命，也是没有生活质量可言的。除了难坚持以外，长期饥饿还容易造成营养不良，引起器官的功能障碍。不少患者最后没有死于糖尿病，反倒是死于残忍的饥饿。

没有抗糖药物的年代，充满了绝望。而糖尿病的高发，也让所有人都盼着“神药”的诞生。

20世纪初，科学家就已发现胰脏与糖尿病的千丝万缕关系，胰岛素是呼之欲出。但因为胰蛋白酶的存在，胰岛素很难被提取成功。直到1922年，加拿大科学家 班 廷另辟蹊径地先把狗的胰脏导管用手术结扎，等消化腺萎缩后才顺利提取到了胰岛素。

班廷（右）与其助手贝斯特（左）

很快，万众期待的 胰岛素就在1923年作为商品上市了，糖尿病患终于有药可医。 而在同一年，诺贝尔生理学或医学奖也颁给胰岛素这一伟大的发现。那时，距离胰岛素发现才短短1年，而班廷也成了史上花最短时间就获得诺奖的科学家。

由此可见，人们对胰岛素是多么欣喜和狂热。一下子，关于糖尿病治疗的所有风头都被胰岛素抢走了。 生不逢时的二甲双胍，又遇一劫。

接受胰岛素治疗的糖尿病患儿Teddy Ryder，与前面瘦骨嶙峋的模样形成鲜明对比

胰岛素是人体内唯一的一种降糖激素，它就像钥匙一样打开身体的细胞，使血液中的葡萄糖进入细胞，并在细胞中燃烧为身体供能。

注射胰岛素的效果，是立竿见影的，血糖能快速降低。对比之前的饥饿疗法，胰岛素简直是有“起死人肉白骨”的奇效。而在胰岛素被发现的十多年来，人们也一度认为糖尿病问题从此完美解决。 二甲双胍等极具潜力的胍类化合物，直接被忽视。这样一晃就是20几年。

大量牛胰脏被用于提取胰岛素

时间是检验真理的唯一标准。其实随着时间的流逝，胰岛素的缺点也慢慢暴露。

第一，胰岛素无法口服只能通过注射器给药，频繁的皮下注射必然让患者增加皮肉之苦。而长期用胰岛素后，如果不能科学饮食很容易导致体重增加，还可能诱发低血糖。此外，不是所有类型的糖尿病都能靠胰岛素完美解决的。例如，2型糖尿病常伴随着胰岛素抵抗，会对胰岛素不敏感，用正常量的胰岛素很难达到理想效果。

正是这种种局限，糖尿病药物的开发才进入新的阶段。 二甲双胍的降糖研究， 也终于被提上日程。 而法国糖尿病专家 让.斯特恩 (Jean Sterne)，正是二甲双胍最大的贵人。

让.斯特恩(Jean Sterne)

在第二次世界大战期间，二甲双胍就被认为具有对抗疟疾、治流感的潜在作用。于是在1949年，一名菲律宾医生就尝试性地用Flumamine（双胍物质）治疗疟疾病人。

但患者在接受治疗时，却被发现血糖降低了。这是一个契机，让·斯特恩就是看了这份报告才想起了被遗忘数十年的胍类降糖药物。

1957年，让·斯特恩便发表了关于二甲双胍的研究论文，在这之前二甲双胍的降糖论文已经断更了近30年。因为疗效显著，二甲双胍很快通过了人体研究，并顺利应用于临床。

至此，人类与糖尿病抗争的 历史 才翻开了这陈旧而又崭新的一页。当时的二甲双胍被命名为格华止（Glucophage），意为 “葡萄糖的吞噬者” 。

不过，你也别认为二甲双胍就此平步青云，它还有 最后一劫 ，那就是“猪队友”的拖累。

几乎在同一时期，二甲双胍的其他“胍类”兄弟也纷纷上市。二甲双胍、苯乙双胍和丁双胍这三兄弟开始了抢夺市场的竞争。其实就降糖效果而言，二甲双胍是比不上苯乙双胍的，所以苯乙双胍也比二甲双胍卖得更好，出尽了风头 。而问题，就出在苯乙双胍身上。

人们开始发现，苯乙双胍这“胍”有毒，虽然效果好但却会引起严重的乳酸性酸中毒。风光没多久，苯乙双胍就全面退出了市场，大众对双胍家族也大失所望。尽管二甲双胍不会引起这么严重的副作用，但因为同属双胍家族，二甲双胍也惨遭连坐，在大众的误解下苟延残喘着。

苯乙双胍（左），二甲双胍（右），丁双胍（下）

但真金不怕烘炉炼。 当时循证医学的观念已深入人心，后面开展的许多大型的临床试验，都验证了二甲双胍的显著疗效和良好的药物安全性。

例如1976年，牛津大学教授罗伯特·特纳等人领衔，开始了史上最大型的糖尿病临床研究（UKPDS，英国糖尿病前瞻性研究）。耗时20年，直到1998年给出的正式报告，才将二甲双胍推到了一线。而在1994年，二甲双胍也正式获得FDA批准，进入美国这个全球最大医药市场。

至此，二甲双胍才真正渡劫成功。而这时，距离二甲双胍的合成与发现，已经过去了整整70多年。

二甲双胍的发展历程与时间线

2型糖尿病主要以胰岛素抵抗为主，属于非胰岛素依赖型。而二甲双胍抑制胰岛素抵抗效果显著，因此也成了2型糖尿病的金标准。另外，二甲双胍除了能降糖以外，还不会导致体重增加，价格也更便宜是平价药物的再加上不用注射给药，病患只需按时服药、保持 健康 饮食，就能大大的提高生活质量了。目前，在全球所有的医学指南和建议中，二甲双胍都是治疗2型糖尿病的一线药物。

International Diabetes Federation (2017). IDF Diabetes Atlas, 8th edn. Brussels, Belgium: International Diabetes Federation.

Galega

Lee A. blooming of the French lilac[J].J Clin ，108（8）：1105-1107

Clifford J. : historical overview[J].，60（9）：1566-1576

Elizabeth Sanchez-Rangel,Silvio E. : clinical use in type 2 diabetes[J].，60（9）：1586-1593

付 炎，王于方，吴一兵，张嫚丽，霍长虹，李力更，史清文. 天然药物化学史话：二甲双胍60年——山羊豆开启的经典降糖药物 [J]. 中草药, 2017, 48(22):4591-4600.

导语： 现在市面上最为有效的降糖药物当属二甲双胍拉利于阿卡波糖， 二甲双胍在临床上有60多年的使用 历史 ，可以说是当前全球范围内使用的较为广泛的口服降糖药之一， 近年来推出的阿卡波糖这一款这样血糖药物也不甘落后， 患者在使用阿卡波糖这款药的过程中可以取得很好的降糖功效， 那么这两种药物究竟应该如何选择呢他们又有何种优势接下来这些问题都将在我们的文章中得到解答。

二甲双胍和阿卡波糖就像降糖药物界的兄弟，哥哥二甲双胍使用的 历史 很长久，弟弟阿卡波糖能力也不逊色，它们在帮助人类抗高血糖时产生的功效十分显著， 二甲双胍在单药/联合治疗疗效中有较强的安全性和预防性，阿卡波糖治疗疗效，受到大众肯定耐受性强， 针对这两者的优势，我们做出了总结。

①二甲双胍

二甲双胍作为一种口服降糖药， 它的临床优势在于不引起低BG，不增加体重，保护心血管。 科学家们在不同的年限，对二甲双胍所产生的抑制机制做了相关的研究,随着科学家们对二甲双胍这款药物不断加深了解，越来越能够还原其机制了。早在2001年时， 科学家们就发现二甲双胍可以通过激活AMPK来抑制肝脏糖异生以及肝细胞脂肪堆积。 2015年的时候，科学家们研究发现，二甲双胍主要是走肠道-迷走神经-下丘脑-迷走神经-肝脏轴抑制糖异生这条路，可以让长促胰岛素激活 AMPK发挥相应作用。

针对二甲双胍能够降低BG机制的研究也不输其后，2010年的研究中发现， 二甲双胍可以敲除掉小白鼠肝脏内的AMPK／LKB1，从而实现降低BG 。2014年，科学家们对其进行了研究，发现 二甲双胍可以抑制线粒体甘油三磷酸脱氢酶，增加了干细胞内的还原状态 ，当然后续还有更多需要等待解决的问题，还要把时间交给科学家们去做研究，总而言之，二甲双胍作为一种广受欢迎的降糖药，名副其实。

②阿卡波糖

阿卡波糖由拜耳医药保健公司研发，作为一款降糖药，它的功力自然不容小觑，在临床实验中， 阿卡波糖常用于控制二型糖尿病患者以及糖耐量低减者的餐后血糖。 阿卡波糖的降糖机制与食物中的碳水化合物含量相关，也就是说，当我们使用的 碳水化合物含量越高，阿卡波糖延缓血糖升高的效果就越强。

阿卡波糖主要是针对与糖代谢有关的酶类进行抑制，像是蔗糖酶、葡聚糖酶，麦芽糖酶，异麦芽糖酶等等，和多种酶，保持着较好的亲和力，不过局限性非常明显，主要表现在吃下阿布卡波糖， 这款药的4小时内降血糖作用很强，但随着时间增加，4小时后血糖会回到最初的水平。 这里推荐患者长期服用阿卡波糖，这样疗效会更好。

通过以上的介绍，或许大家对二甲双胍和阿卡波糖的优势有了一些了解， 其实选择哪一种药物还需要根据医生的具体检测去决定，不能因为认为某种药就好过另一种药，药效和价格并不是一款药最适合自己的因素 ，针对身体的接受能力而言，疗效不加重身体负担，且可以起到一定抑制作用，那么这款药就是最适合自己的。

二甲双胍和阿卡波糖都是用来治疗二型糖尿病的，但是他们哪一种降糖的力度更好呢？其实针对这个问问题，科学家们早早就做出了研究。我们再来复习一下二甲双胍和阿卡波糖的具体作用机制。

二甲双胍是一种口服降糖药，可以抑制肝脏中的葡萄糖输出，促进肌肉脂肪和肝脏细胞从血液中吸取更多的葡萄糖，从而实现较好的降糖效果。阿卡波糖是一款新型降糖药，主要作用的场合在肠道，阿卡波糖抑制了葡萄糖苷水解酶，阻碍多糖和蔗糖降解 ，此时肠道对葡萄糖的吸收变慢，餐后的血糖不会升高的这么快，所以也有一定的降糖功效。

医学家们对医院中的70例二型糖尿病患者做了治疗方面的数据统计， 将这70例患者分成两组，一组是对照组服用二甲双胍，另一组是观察组服用阿卡波糖和二甲双胍 ，根据数周的跟踪研究，发现不管是单药还是联用药，都可以控制患者的血糖水平。

值得注意的一点是将阿卡波糖和二甲双胍连用科学家们观察餐后两小时血糖下降的程度低于对照组，可能的原因是阿卡波糖延缓了肠道糖类的吸收。 然后再对比这两组患者的BMI指数，甘油三酯和血清总胆固醇水平，服用了二甲双胍和阿卡波糖的观察组表现要优于对照组，不过不良反应也十分明显。

通过以上降血糖的实验对照中，我们不难发现，其实 阿卡波糖对人体的不良反应作用较大，主要出现的症状有腹胀，腹痛，腹泻，推测的原因是使用阿卡波糖后，这款药在小肠内滞留时间较长，肠道中的细菌酵解产气增多，所以会引起患者腹部不适。

这并不是说这款药就不能够使用了其实经常使用阿卡波糖，可以让患者产生耐受性，而且将阿卡波糖与二甲双胍联用的话，他们的安全性较高。

使用方法决定了治疗的疗效如何单用二甲双胍治疗糖尿病的效果不错，但比起二甲双胍，联合阿卡波糖治疗降糖力度始终有限 ，单独使用可能会增加其中一种药物的副作用，但是联合使用的话药物之间的成分会起到互补作用，也就避免太强的药物副作用产生了。

结语： 一个是降糖药品界的老大哥，一个是新星小弟和阿卡波糖都呈现出了其优势之处。 单用一种药物疗效有限，而且可能会增加不良反应的发生率，如果连用的话疗效不仅会上升，才能够适时降低不良反应， 究竟选择哪种药还是要听医生的话，有些人适合二甲双胍，有些人适合阿卡波糖，有些人的病情需要二者联用，不同阶段选用不同的药，适合自己的才是最好的。

参考文献：

[1]程鹏,李玉慧,郭瑞臣.阿卡波糖药理研究进展及其临床应用[J].药学研究,2020,39(02):107-110.

[2]潘小康.二甲双胍降糖机制研究进展[J].中国糖尿病杂志,2016,24(07):665-668.

[3]张波庆,江淼,余颖.二甲双胍联合阿卡波糖治疗2型糖尿病的效果观察[J].中国生化药物杂志,2016,36(02):116-118.