首次發現常見藥物會在腸道細菌中積累，並可能降低藥物療效

編輯推薦：一項新的研究發現，常見的藥物會在腸道細菌中積累，改變細菌的功能，並可能降低藥物的療效。根據發表在《自然》雜誌上的研究，這些相互作用見於各種藥物，如抑鬱症、糖尿病和哮喘藥物，瞭解它們可以幫助研究人員更好地瞭解藥物有效性和副作用的個體差異。

眾所周知，細菌可以用化學方法改變某些藥物，這一過程被稱為生物轉化。由劍橋大學醫學研究委員會（MRC）毒理學部門和德國歐洲分子生物學實驗室（EMBL）的研究人員領導的這項研究首次表明，某些種類的腸道細菌會積累人體藥物，改變細菌的型別及其活動。

這可能會直接改變藥物的有效性，因為積累可能會減少藥物對身體的可用性，也可能間接地改變細菌的功能和成分，因為可能會產生副作用。

人體腸道自然包含數百種不同種類的細菌群落，這些細菌對健康和疾病都很重要，被稱為腸道微生物群。人與人之間的細菌種類組成差異很大，此前已有研究表明，細菌種類與肥胖、免疫反應和心理健康等多種疾病有關。

在這項研究中，研究人員培養了25種常見的腸道細菌，並研究了它們如何與15種口服藥物相互作用。這些藥物代表了一系列不同型別的普通藥物，包括抗抑鬱藥物。眾所周知，抗抑鬱藥物對個體的影響不同，並會導致腸道問題和體重增加等副作用。

研究人員測試了這15種藥物中的每一種是如何與選定的細菌菌株相互作用的——總共進行了375次細菌-藥物測試。

他們發現了70種細菌和被研究藥物之間的相互作用，其中29種之前沒有報道過。

雖然早期的研究表明細菌可以透過化學方式改變藥物，但當科學家進一步研究這些相互作用時，他們發現在29種新的相互作用中，有17種藥物沒有經過修飾就在細菌內部積累了。

劍橋大學醫學研究委員會毒理學部門的Kiran Patil博士是這項研究的共同負責人，他說：“令人驚訝的是，我們看到的細菌和藥物之間的大多數新相互作用是藥物在細菌中積累，因為到目前為止，生物轉化被認為是細菌影響藥物可用性的主要方式。”

“這可能是個體之間非常個人化的差異，取決於他們的腸道菌群組成。我們甚至看到了同一種細菌的不同菌株之間的差異。”

在細菌中積累的藥物包括抗抑鬱藥度洛西汀和抗糖尿病藥羅格列酮。對於某些藥物，如孟魯司特（一種哮喘藥物）和羅氟司特（一種慢性阻塞性肺病藥物），這兩種改變都發生在不同的細菌中——它們是由某些細菌積累的，並被另一些細菌修飾。

他們還發現，藥物的生物積累會改變積累細菌的代謝。例如，抗抑鬱藥物度洛西汀與細菌內的幾種代謝酶結合，改變了它們分泌的代謝物。

研究人員將幾種細菌種在一起培養成一個小群落，發現抗抑鬱藥度洛西汀極大地改變了細菌物種的平衡。藥物改變了積累藥物的細菌產生的分子，而其他細菌以這些細菌為食，因此消耗藥物的細菌生長得更多，群落組成不平衡。

研究人員使用一種通常用於研究腸道細菌的線蟲——秀麗隱杆線蟲進一步測試了這種效果。他們對度洛西汀進行了研究。研究表明，度洛西汀會在某些細菌中積累，但不會在其他細菌中積累。與那些與沒有積累度洛西汀的細菌一起生長的蠕蟲相比，在接觸度洛西汀後，蠕蟲的行為發生了改變。

該研究的共同負責人、來自EMBL的Athanasios Typas博士說：“直到現在人們才認識到藥物和我們的微生物群相互影響，對我們的健康產生重要影響。”

“這要求我們開始把微生物群當作我們的一個器官來對待。”

Typas博士說：“我們下一步將採取這個基本的分子研究，研究個體的腸道細菌和不同的個人反應的藥物如抗抑鬱劑——你是否響應的差異，藥物劑量，和副作用如體重增加。如果我們能根據人們的微生物群組成來描述他們的反應，那麼藥物治療就可以個性化了。”

研究人員警告說，該研究結果僅針對實驗室中生長的細菌，需要更多的研究來了解腸道細菌的藥物積累如何在人體內部表現出來。

這項研究開始時是海德堡EMBL的一個合作專案，在基蘭·帕蒂爾搬到劍橋後，他的團隊完成了這項研究。它的研究人員來自EMBL的Typas、Bork、Zimmermann、Hennig、Schultz、Beck小組和Savitski團隊，以及EMBL海德堡的基因組學、蛋白質組學和代謝組學核心設施。

“這項研究強調了微生物組在藥物傳遞、有效性和安全性方面的重要性。我們對微生物群還有很多不瞭解的地方，顯然需要做進一步的工作來了解其中涉及的重要分子方面，這可能會對個人對一系列常用藥物的反應產生積極的影響。”

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