惊呆!Cell:肠道菌群可改变多种药物,致使良药变“毒药”
2020/06/15
口服药不管用?可能是肠道菌群在“捣乱”。

口服给药是常见的给药途径,但让人迷惑的是,总有那么一些药,其他人吃起来有效,自己服用的时候却无效甚至可能起反作用。难道药物也“挑人”?

最近,普林斯顿大学的研究人员通过开发一种系统评估肠道中微生物群落转化或代谢口服药物的方法,揭开了其中的谜团:人体内的肠道菌群各异,这导致了人们对同种药物的不同反应,某种广泛有效的药物在经过部分人的肠道菌群作用后,可能会变成致命的“毒药”。该报告于6月11日发表在《Cell》上。


doi.org/10.1016/j.cell.2020.05.001

肠道是口服药物在人体生效的必经之处,其中生活着数百种细菌,编码的基因估计是人类基因组的100倍,这种巨大的多样性和丰富性说明,存在着一系列尚未被描述的代谢摄入的化学物质的生化活动。

此前已有学者对某种肠道微生物如何代谢口服药物进行了研究,与之相比,这项新研究着眼于整个肠道菌群,能够更全面、更切实地了解肠道微生物组对药物代谢的作用。

研究人员从匿名捐赠者那里收集的21份粪便样本。并对每个个体中生活的细菌种类进行了分类。神奇的是,每个捐献者的肠道内都有自己独特的微生物群落,并且这些个性化群落中的大多数可以在实验室培养系统中生长。

随后,研究人员开发了一种生化和分析化学相结合的方法,并观察了这些培养的微生物菌群对575种FDA批准药物的代谢反应。在438种经过有效分析的药物中,有57例肠道细菌可以改变现有口服药物药效的例子,其中80%以前没有被发现过。同时,这些药物跨越了28种药理学类别,在化学结构上存在着差异。


具体来说,肠道菌群对口服药物的改变包括将药物转变成一种不活跃的状态,降低药物的疗效,或是将药物转变成一种有毒的形式,增加副作用风险。另外,研究人员发现,这些微生物衍生的代谢反应可以在小鼠模型中重现,这意味着未来能够用这种办法开发针对不同人群的药物。

在报告的最后,研究小组总结道:“我们的框架确定了个体之间不同的新型药物与肠道微生物菌群的相互作用,并展示了肠道菌群如何用于药物开发和个性化医疗。”

该报告的第一作者、普林斯顿lewis-sigler整合基因组学研究所的Jaime Lopez认为,这是一个医学与生态学相互冲突的案例。“这些微生物群落中的细菌相互帮助,相互影响着酶谱。如果不是在一个菌群中进行研究,我们永远也观察不到这一点。

未来,医生或许能够根据每个人的肠道菌群设计不同的药物,患者们也不用再担心药物的副作用,药品安全问题或将在一定程度上得到解决。

参考资料:

1.Study investigates potential for gut microbiome to alter drug safety and efficacy.

2.Personalized Mapping of Drug Metabolism by the Human Gut Microbiome.

3.Gut Microbiome Could Potentially Make Some Medicines Toxic, Study Finds.

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