二甲双胍:笑到最后的抗糖尿病药

 

二甲双胍是2型糖尿病治疗的一线药物,可以预防糖尿病引起的大血管和微血管病变,改善高胰岛素血症和胰岛素抵抗、改善血脂代谢,逆转前期糖尿病。但,它当上“一哥”的道路并非一帆风顺。

 

从山羊豆说起

 

山羊豆(Galega officinalis)是一种原产于欧洲南部和西南亚的豆科多年生草本植物,像其他药用植物一样(如 药用大黄 Rheum officinale),“officinalis”在拉丁语中的含义是“被售卖的药草”。在中世纪,这种植物的地上部分被用来治疗鼠疫、蛇咬、瘴气、排尿困难,甚至还被用来饲养牲畜以增加奶制品产量,“Galega”正是希腊语“gala”(牛奶)和“aigos”(山羊)的组合。在那个时候,人们已经知道用它来治疗多尿——糖尿病的典型症状。

 

如今山羊豆已经遍布世界各地,它还有“山羊芸香”、“法国紫丁香”、“西班牙三叶草”等许多名字。最初是被当做牧草引进,但人们发现它能使牲畜出现肺水肿、低血压、麻痹等症状甚至死亡,在美国的35个州,它在联邦政府A级有害杂草名单中榜上有名。之所以对牲畜有害,原因是这种植物富含胍类化合物,“胍”是一种含三个氮原子、碱性极强的小分子化合物,作为蛋白质代谢的产物,它还存在于人的尿液中。早在1918年,人们就已经在动物研究中发现它具有降低血糖的作用,无奈由于毒性太大,科学家只得另起炉灶,将目光转向它的类似物,比如,山羊豆碱(galegine)——山羊豆中含量颇丰、毒性较小的一种成分。

 

1927年的一项研究发现,给兔和狗注射较高剂量的山羊豆碱,能使他们出现类似低血糖的症状,随后进行的人体试验验证了这一结论。一时间,一系列胍类衍生物被源源不断地合成出来——双胍类化合物的降糖潜能比胍类更强,安全性也更好,而十烷双胍(Synthalin)被发现耐受性和疗效更好,开始应用于临床。

 

生不逢时

 

1929年,我们故事的主人公二甲双胍作为双胍家族的小弟弟也来到了人世,但它那点微弱的光芒完全被同时代诞生的巨星——胰岛素——吞没了。

 

胰岛素是人体内惟一能降低血糖、促进血糖利用的活性物质,糖尿病的病因在于胰岛素分泌和(或)作用缺陷,因此使用药物恢复胰岛素水平,促进糖类代谢就成了糖尿病治疗的根本。在它发现的最初十几年,人们一度天真地以为糖尿病问题已经完全解决。在这样的潮流下,二甲双胍只得继续隐姓埋名。

 

三兄弟之争

 

但是,在对胰岛素的不断研究中,人们发现它问题多多:严重低血糖发生率高、会导致体重增加、使用不便等。第二次世界大战期间,在研究磺胺类药物抗菌作用的同时,人们发现它会引起意外低血糖,这开创了磺脲类口服降糖药的先河,也重新激发了人们在更大范围内研究糖尿病治疗药物的热潮。

 

法国糖尿病学家Jean Sterne被认为是发现二甲双胍作用的关键人物,他首次进行了二甲双胍的人体研究,并给它取名为”Glucophage”(葡萄糖吞噬者,中文商品名“格华止”),一直沿用至今。1957年,Sterne发表了关于二甲双胍的研究论文,几乎同时,关于二甲双胍的兄弟苯乙双胍、丁双胍的研究论文也得到发表。

 

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