研究显示，怀孕期间使用二甲双胍，或影响后代大脑发育

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

二甲双胍（Metformin）通过抑制肝脏葡萄糖的产生而具有降低血糖作用，是治疗2型糖尿病的一线药物，也是全球最常用的处方药之一，全世界有超过1.5亿人在服用二甲双胍。此外，二甲双胍还有助于减轻体重，最近两项发表于Nature Metabolism期刊的研究显示，

随着糖尿病等代谢紊乱疾病的发病人数持续增加，二甲双胍的使用人数也越来越多。此前的一项大型队列研究显示 ，在精子发育期间服用二甲双胍的男性所生的孩子患有出生缺陷的风险增加，特别是男孩的生殖器缺陷。

此外，作为一种小分子的 口服降糖药，二甲双胍可以穿过胎盘屏障，但这对发育中的胎儿的影响，尤其是对大脑发育的影响， 在很大程度上仍不清楚。

近日，德国波茨坦人类营养研究所（DIfE）的研究团队在Molecular Metabolism期刊发表了题为： Developmental metformin exposure does not rescue physiological impairments derived from early exposure to altered maternal metabolic state in offspring mice 的研究论文 【2】 。

这项在小鼠模型中进行的研究证实，二甲双胍对母鼠有着积极影响，但却可能对其后代的大脑发育带来负面影响。

据统计，全世界约有六分之一的孕妇会患上一种特殊的糖尿——妊娠期糖尿病。这些数字令人担忧，因为妊娠期间血糖水平过高会对母婴产生负面影响，增加了她们将来患上2型糖尿病的风险，而且，她们的子将来患上代谢紊乱和肥胖症的风险也更高。

近年来，通过改变生活方式（例如饮食）来改善妊娠期糖尿病的研究未取得成功，因此，口服降糖药二甲双胍作为胰岛素治疗的替代品收到越来越多的关注。但二甲双胍能够穿过胎盘屏障，但其对后代健康的长期影响还不清楚。我们已知二甲双胍对AMPK信号通路有影响，而该通路调节大脑发育过程中的神经网络。

在这项研究中，研究团队致力于回答两个核心问题：

1、二甲双胍只对母亲有益，还是对后代也有好处？

2、二甲双胍是否会导致后代的长期负面生理变化（特别是大脑发育）？

为了回答上述问题，研究团队使用了两种小鼠模型来模拟人类妊娠期糖尿病，一种是雌性小鼠在怀孕前患有严重肥胖症，一种是怀孕期间体重过度增加。这些代谢状态是通过不同的喂养方式实现的，雌性小鼠要么接受高脂饮食，要么接受对照饮食。雌性小鼠及其后代的抗糖尿病治疗发生在哺乳期，因为此时幼鼠的大脑发育与人类妊娠晚期胎儿相对应。治疗涉及胰岛素、二甲双胍或安慰剂，治疗剂量基于标准的人类治疗。研究团队收集了小鼠体重的数据，分析了各种代谢参数和激素，并检查了下丘脑的分子信号通路。

该研究发现，在小鼠出生后早期，对母鼠的抗糖尿病治疗会导致期后代（包括雄性和雌性）的体重和循环激素的变化，这些变化非常依赖于母鼠的代谢状态（妊娠期糖尿病治疗期间体重过度增加还是体重稳定）。此外，抗糖尿病治疗对下丘脑中调节食欲的刺鼠关联蛋白（AgRP）神经元和阿片黑素促皮质激素原（POMC）神经元的神经支配结果也受到母鼠代谢状态的调节。该研究还发现，在二甲双胍治疗下，后代小鼠的下丘脑AMPK信号发生了性别特异性变化。这些研究结果证明了抗糖尿病治疗和母亲代谢状态之间的独特相互作用，导致了对后代大脑发育和生理结果的性别特异性影响。

母体过度营养和早期二甲双胍暴露对发育中雄性和雌性下丘脑AMPK信号级联的影响

总的来说，这些研究结果表明，尽管二甲双胍对母亲的代谢结果有改善作用，但对其后代并没有观察到任何积极影响。事实上，母亲的代谢状态驱动了后代生理的最大差异，而二甲双胍没有发挥挽救作用。因此，这些结果强调了对母体代谢状态影响后代发育进行更深入理解的必要性。此外，这些结果还强调了需要从后代生理学的角度重新评估治疗妊娠期母体代谢变化的干预措施。

鉴于妊娠期糖尿病的发病率不断增加，有关妊娠期糖尿病的教育和预防措施至关重要。如果我们能够找到一种更积极地管理生活方式和饮食的方法，就能够更好地治疗妊娠期糖尿病。这项研究也提示我们，未来对妊娠期糖尿病的治疗可能需要开发一种对孕妇及其后代都可用且不会穿过胎盘屏障的药物。

2022年3月，南丹麦大学和斯坦福大学的研究人员在Annals of Internal Medicine期刊发表的一项大型队列研究显示，在精子发育期间服用二甲双胍的男性所生的婴儿患出生缺陷的风险增加，特别是男孩的生殖器缺陷【2】。

与对照组相比，男性使用胰岛素后所生的孩子患出生缺陷的风险没有增加，但服用二甲双胍后所生的婴儿患出生缺陷的风险增加（5.2%），暴露于二甲双胍的后代更容易出现生殖器官出生缺陷（均为男孩），生殖器和泌尿道重大出生缺陷的发生率是对照组的3.39倍 。而在精子发育之前和之后服用二甲双胍则不会增加后代出生缺陷的风险。

论文链接：

1. https://doi.org/10.1016/j.molmet.2023.101860

2. https://www.acpjournals.org/doi/10.7326/M21-4389