二甲双胍是一种广泛使用的降血糖药物，通常用作 2 型糖尿病的早期治疗。二甲双胍的作用是降低肝脏中葡萄糖的产生，降低血糖水平，进而改善身体对胰岛素的反应。但科学家们也注意到二甲双胍具有抗炎特性，尽管这种作用的基础尚不清楚。
在 2021 年 6 月 8 日在线发表在《免疫》杂志上的一项研究中，由加州大学圣地亚哥分校（UCSD）医学院研究人员领导的团队确定了二甲双胍抗炎作用的分子机制，并在小鼠研究中发现二甲双胍可预防感染新冠病毒动物的肺部炎症。
新冠疫情发生以来，科学家们发现了几种常用药物，包括地塞米松、他汀类药物和二甲双胍，可以降低新冠肺炎的严重程度和死亡率。目前，地塞米松目前用于新冠肺炎的治疗，而他汀类药物和二甲双胍仅被认为具有预防作用。中国的研究表明，长期使用二甲双胍可使住院死亡率相对于其他抗糖尿病药物降低 4 倍，并减少与新冠肺炎相关的心力衰竭和炎症。虽然这些临床研究表明二甲双胍的抗炎作用，可能是降低新冠肺炎严重程度和死亡率的原因，但没有一项研究提供具体的作用机制。
UCSD医学院药理学和病理学杰出教授迈克尔卡林博士认为临床研究受到很多因素的困扰，难以得出结论。同时，由于二甲双胍是一种专利过期的低成本药物，因此没有动力进行大规模试验，因为这些试验需要大量的资金支持。卡林博士与其团队将注意力转向了急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的小鼠模型，一种危及生命的疾病，液体进入到肺部，使呼吸困难并降低对身体各个器官的氧气供应。
ARDS由外伤和细菌或病毒感染引发，是新冠肺炎住院患者的常见死因。研究人员发现，在暴露于细菌内毒素（细菌性肺炎的替代物）之前或之后给小鼠服用二甲双胍可抑制 ARDS 的发作并减轻其症状。二甲双胍还显着降低了受到内毒素攻击的小鼠的死亡率，并抑制了肺泡巨噬细胞（肺中发现的免疫细胞）内 IL-1β 的产生和炎性体的组装。
IL-1β 和 IL-6 是称为细胞因子的小蛋白质，可引起炎症作为早期免疫反应。在感染新冠肺炎的人中，它们的数量通常会很高，从而产生“细胞因子风暴”，身体开始攻击自身的细胞和组织。它们是急性免疫反应出错的迹象。
利用巨噬细胞进行的细胞培养研究揭示了二甲双胍发挥其抗炎活性的潜在机制：减少线粒体产生ATP（三磷酸腺苷）。ATP是线粒体用来为细胞储存化学能的分子。它对所有细胞过程都是必不可少的，但肝细胞中ATP产生的减弱是二甲双胍降低葡萄糖作用的原因。
巨噬细胞中较低量的 ATP 导致线粒体 DNA 合成受到抑制，卡林博士的实验室在早前的研究中已经将其确定为 NLRP3 炎症小体激活的关键步骤。随后的研究发现，清除受损的线粒体会降低 NLRP3 炎症小体的活性并减少炎症。
UCSD的研究人员还证实，通过去除酶 CMPK2（胞苷单磷酸激酶 2）引起的巨噬细胞线粒体 DNA 合成的特异性干扰抑制了 IL-1β的产生并阻止了 ARDS 的发作。这些实验表明，改善二甲双胍或 CMPK2 抑制剂向肺巨噬细胞的递送可以为严重的新冠肺炎和其他形式的 ARDS 提供新的治疗方法。