背景与重要发现
人类肠道微生物群通过复杂的生化能力显著影响药物毒性及药代动力学（PK）。本文系统分析了近年利用体外厌氧培养、离体人粪便群落和动物模型在揭示微生物直接代谢药物及宿主-微生物间接相互作用方面的进展。
关键研究进展
体外与离体研究
Zimmermann等（2019）通过76种肠道菌与271种药物的20,596次相互作用实验发现，约2/3药物被至少一种菌代谢，其中含硝基、偶氮或脲基团药物更易被厌氧代谢。研究鉴定出30种细菌编码酶（如乙酰酯酶、硝基还原酶），可代谢20种药物（如磺胺吡啶、丙戊酸钠）生成59种代谢物。Javdan等（2020）建立个性化肠道菌群药物代谢框架，发现螺内酯、米索前列醇等药物代谢存在显著个体差异。
动物模型验证
在无菌小鼠中，Clostridium scindens可将地塞米松转化为雄激素代谢物，导致血清药物浓度下降。Shang等（2021）通过广谱抗生素处理帕金森小鼠发现，肠道菌群通过兰固醇14α-脱甲基酶介导的FLZ-M1-FLZ循环通路显著影响药物生物利用度。Zimmermann等（2019）建立的宿主-微生物群药代动力学模型显示，微生物代谢贡献了高达70%的药物转化。
临床研究局限
Hillege等（2025）对62名乳腺癌患者的观察研究表明，Coprococcus、Lachnospiraceae等菌属与他莫昔芬活性代谢物水平正相关，而Streptococcus丰度增加与疗效下降相关。Pierantozzi等（2006）双盲试验证实，根除幽门螺杆菌可使帕金森患者左旋多巴吸收提升30%，"开期"延长。
技术挑战与展望
现有研究面临三大瓶颈：
- 体外/离体系统难以模拟低丰度菌的体内活性（Zimmermann et al., 2021）
- 临床研究缺乏标准化采样与微生物特异性终点指标
- 预测模型缺乏大规模数据集支持
Kolodnitsky等（2023）开发的HGMMX数据库收录368种药物及其微生物代谢物，为预测建模提供新工具。未来需通过纵向采样、微生物特征分层和类器官共培养技术推动精准药理学发展。
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