肠道菌群是人体不可分割的组成部分，生活在我们肠道内的数万亿细菌对健康起着重要作用，它们影响着人的体重、消化能力、抵御感染和自体免疫疾病的患病风险，甚至还能控制人体对癌症治疗药物的反应等。关于肠道菌群对药物的影响，我们其实还知之甚少。
2021年9月8日，英国剑桥大学医学研究委员会 (MRC) 毒理学组和德国欧洲分子生物学实验室 (EMBL) 的研究人员在医学顶刊" Nature "期刊上发表了一篇题为" Bioaccumulation of therapeutic drugs by human gut bacteria "的研究论文。
该研究发现，某些类型的肠道细菌可以积聚和消耗药物，从而改变细菌功能并可能降低药物的有效性。这可能会直接改变药物的有效性，并且间接地改变细菌功能和组成，打破肠道菌群平衡，可能与副作用有关。
在这项研究中，研究人员培养了25种常见的肠道细菌，并研究了它们如何与15种口服药物相互作用。选择这些药物来代表一系列不同类型的常见药物。
研究人员在15种药物和25种细菌两两组合之下，总共进行了375次细菌药物测试。
研究发现，细菌与所研究的药物之间有70种相互作用，其中29种相互作用是全新发现。
虽然早期的研究表明细菌可以对药物进行化学修饰，但当研究人员进一步分析这些相互作用时，惊讶的发现，这29种全新的相互作用里，有17种属于药物积聚，药物在没有被修饰的情况下在细菌内积累。
肠道菌群积聚药物
研究人员表示，到目前为止，生物转化被认为是细菌影响药物可用性的主要方式。令人惊讶的是，我们看到的细菌和药物之间的大多数新相互作用都是在细菌中积累的药物。
具体来说，发现一些抗抑郁药物或是治疗糖尿病的药物都会在细菌里积聚。而对于孟鲁司特（哮喘药）和罗氟司特（慢性阻塞性肺病药），在一些细菌里积聚，却会在另一些细菌里得到细菌的修饰。
为了详细了解生物积聚的分子基础，研究人员仔细研究了一种广泛使用的抗抑郁药度洛西汀。发现这种药物不仅会在某些种类的细菌内积累，而且还会改变这些细菌分泌的代谢物，破坏了肠道菌群的平衡。
度洛西汀生物积聚改变了菌群组成和宿主反应
最后，研究人员使用蠕虫模型发现生物积聚细菌可以吸收足够的特定药物分子来改变药物的治疗作用。与在没有积聚度洛西汀的细菌中生长的蠕虫相比，这些蠕虫的行为在暴露于度洛西汀后发生了改变。
研究人员强调，该研究仍处于早期阶段，虽然我们正在更多地了解肠道细菌如何与治疗药物相互作用，但这些相互作用的复杂性使得广泛的临床转化具有极大的挑战性。并且每个人微生物组的独特组成可能意味着细菌与药物相互作用会因人而异。
下一步，研究人员将推进这项基础分子研究，并研究个体的肠道细菌如何与抗抑郁药等药物的不同个体反应联系起来。有望通过根据微生物组的组成来表征人们的反应，推进个性化药物治疗。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03891-8
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