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二甲双胍减重新机制发现,关键在于肠道转运蛋白MCT6

2026-10-25 7983

研究表明,二甲双胍不仅能有效降低血糖,还具有促进体重减轻的作用。早期研究发现,二甲双胍可增加肠道细胞内N-乳酰苯丙氨酸(Lac-Phe)的合成,并提升其在血液中的浓度,从而抑制食欲,进而帮助调节体重。然而,对于Lac-Phe如何穿越细胞膜进入血液的机制,相关研究仍然较为匮乏。

最近,斯坦福大学医学院的研究团队在《细胞》杂志上发表了一项新研究,首次识别出了单羧酸转运蛋白6(MCT6)作为Lac-Phe进入血液的重要通路。在高脂饮食喂养的肥胖小鼠中,敲除MCT6会显著减弱二甲双胍的减重效果,而额外补充Lac-Phe则能恢复这种效果。这一发现表明,代谢物的排出过程是影响其生理效应的重要因素。

研究团队的共同第一作者肖舒克和Alan Sheng-Hwa Tung指出,肠道上皮细胞可以通过CNDP2酶合成Lac-Phe,推测这些细胞或许还表达其他转运蛋白以便将Lac-Phe导出。研究人员随后从肠道单细胞数据中筛选出了220个转运蛋白基因,集中测试与CNDP2共同表达且在肠道中表达量较高的候选基因。

在细胞实验中,增加MCT6的表达导致培养液中的Lac-Phe浓度提升至对照的三倍,而细胞内Lac-Phe水平下降了约50%。为确认MCT6在这一过程中的必要性,研究团队对其进行了敲除实验。通过同位素标记法追踪Lac-Phe的生成,发现敲除后培养液中的标记Lac-Phe减少了约75%,而细胞内的浓度却增加。即便加入了二甲双胍,敲除细胞内仍然发现Lac-Phe积累,外部浓度减少,进一步证明了其外排功能受阻。

在小鼠实验中,系统性敲除MCT6编码基因的小鼠在给予药物前,体内Lac-Phe水平比正常小鼠低约50%。尽管在正常或高脂饮食下,两组小鼠的体重差异不明显,但在高脂饮食下,敲除组在服用二甲双胍后表现出增重趋势,平均每天增重0.3克,相比之下正常组则平均减重0.8克,且敲除组摄入的食物量更多。

为深入探讨体重变化是否与食量相关,研究团队对两组小鼠施用二甲双胍,并将敲除组的食量限制至正常组的水平,结果显示两组的减重程度接近。进一步为敲除小鼠注射Lac-Phe后,其食欲和体重减轻反应恢复至正常小鼠水平,这提示Lac-Phe的缺乏是导致体重增加的关键因素。

此外,MCT6还被发现能够转运其他代谢物,如N-乳酰酪氨酸和N-乳酰色氨酸,但补充这些分子并未引起体重或食量的明显变化,进一步支持了Lac-Phe在减重过程中的重要性。在运动的实验中,发现敲除小鼠在高强度运动后Lac-Phe水平较低,但在中等强度运动后,两组的Lac-Phe升至相近,表明MCT6的作用受到运动强度的影响。

最后,研究团队在肠上皮细胞中特异性敲除了MCT6的编码基因,发现给药前两组小鼠血中Lac-Phe水平没有显著差异;而在服用二甲双胍后,敲除组的Lac-Phe水平仍低于对照组超过50%。经过14天的高脂饮食后,肠上皮敲除组的小鼠减重效果明显受阻,说明肠道外排这一环节在二甲双胍的作用中至关重要。

综上所述,此项研究首次揭示了MCT6作为介导肠道Lac-Phe进入血液的转运蛋白,填补了从细胞内合成到血液排出的关键环节,为理解二甲双胍如何调节食欲及体重提供了新的机制依据。未来需要进一步验证MCT6在人体用药差异中的潜在作用,以及增强其因子对二甲双胍减重效果可能带来的安全影响。

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