Metformin對嗜鉻細胞瘤細胞在低氧暴露下誘發之甲基乙二醛的改善效果

許多疾病﹐例如神經退化性疾病﹐被認為與低氧/缺氧的傷害以及晚期糖化終產物 (advanced glycation end products, AGEs)的存在具有相關性﹐不過目前AGEs與缺氧之間的相關性仍少有探討。Metformin為第二型糖尿病用藥﹐ 不僅可作為AGEs抑制劑﹐也可促進神經細胞的生長。本研究使用大鼠嗜鉻細胞瘤細胞 (pheochromocytoma cells, PC12)﹐欲觀察缺氧對細胞本身的AGEs前驅物甲基乙二醛 (MG)所產生的影響﹐以及探討給予metformin對MG﹐和MG的下游代謝物﹐ D-lactate以及L-lactate與ROS產生的影響。
在本實驗中﹐首先進行氧氣調控以及給藥濃度的選擇。由實驗結果﹐選定施予10至100 μM的metformin以及24小時的5％氧氣。接著檢測給予metformin的結果。實驗結果顯示﹐低氧會誘導PC12產生過多的胞內MG累積 (0.0 4± 0.03 vs. 0.28 ± 0.08, p < 0.01)﹐且於低氧下﹐10, 50, 100 μM metformin可顯著降低胞內MG (0.28 ± 0.08 vs.0.14 ± 0.05, p < 0.01; 0.28 ± 0.08 vs.0.07 ± 0.02, p < 0.01; 0.28 ± 0.08 vs.0.10 ± 0.04, p < 0.01)。低氧並不會促使D-lactate顯著累積 (p > 0.05)﹐且給予metformin也不會對D-lactate產生影響 (p > 0.05)。L-lactate在低氧下表現出增加的趨勢﹐ 但給予metformin不會產生影響 (p > 0.05)。10, 50 μM metformin可顯著降低PC12於低氧下的胞內總氧化壓力 (55.87 ± 12.64 vs. 35.83 ± 2.74, p < 0.05；55.87 ± 12.64 vs. 43.66 ± 2.45, p < 0.05)。 僅在給予10 μM metformin的情況﹐低氧下的胞內總氧化壓力不會顯著高於正常氧氣。
儘管MG與D-Lactate皆會傷害細胞﹐然而從本次研究可觀察到﹐在低氧的情況下﹐MG與胞內總氧化壓力變化有高度相關性﹐因此認為細胞易遭受低氧下的MG過度累積所帶來之傷害。
綜合上述研究的結果﹐我們認為對於低氧下發生的MG累積﹐metformin可保護細胞免於遭受來自低氧的直接傷害﹐其中又以低濃度的metformin為較佳選擇。

關鍵字: 晚期醣化終產物﹐甲基乙二醛﹐低氧/缺氧﹐大鼠嗜鉻細胞瘤細胞﹐D-lactate﹐metformin