肠道微生物不仅帮助分解食物,还影响人体健康,但其具体作用机制尤其在处方药存在时仍不明确。《ACS中心科学》期刊发表的研究报告了最常见肠道细菌之一对四环素类抗生素(临床常用抗生素类别)的响应机制。该细菌释放的新表征信号物质可能增强宿主免疫反应、抑制病原体并重塑肠道微生物组。
研究通讯作者Mohammad Seyedsayamdost表示:“我们先前已证实外源分子可触发海洋及土壤微生物产生‘隐藏’代谢物。本次研究旨在将分析扩展至人体微生物组,并探究其对美国食品药品监督管理局(FDA)批准药物的响应。”
全美医疗工作者每日为多种疾病开具药物处方。尽管这些药物能达到预期疗效,但也可能影响维持人体健康的微生物。例如抗生素常会灭活致病微生物的同时损伤有益肠道菌群。科学家推测,服用药物还可能改变微生物代谢过程,影响细菌向人体释放的化合物类型,进而作用于健康。为此,Seyedsayamdost团队将主要肠道微生物多瑞氏拟杆菌(Bacteroides dorei)分别暴露于数百种FDA批准的药物中——包括抗组胺药、降压药、抗癌剂和抗生素——并与未处理的菌群进行代谢变化比对。
经药物处理与未处理的多瑞氏拟杆菌培养后,研究人员分离鉴定出该菌分泌的化合物。在测试药物中,低剂量四环素类抗生素对菌群影响最为显著,诱导微生物产生两类新化合物:本研究命名的多瑞酰胺(doreamides)和N-酰基腺苷(N-acyladenosines)。进一步测试表明,这两种化合物均能触发人体免疫细胞产生促炎细胞因子,助力抗感染反应。多瑞酰胺还诱导宿主生成抗菌肽,可抑制包括致病菌在内的多种细菌生长,但不影响多瑞氏拟杆菌自身繁殖。
实验证实抗生素治疗存在超越直接灭活微生物的次级效应:低剂量四环素促使多瑞氏拟杆菌产生刺激免疫系统的化合物,并诱导免疫细胞生成抗菌肽,从而改变人体肠道微生物平衡。这些发现为动物实验奠定了基础,有望探索多瑞酰胺的潜在治疗特性。
参考文献:
Han EJ, Ganley JG, Winner CB, An JS, Seyedsayamdost MR. Tetracycline antibiotics induce biosynthesis of pro-inflammatory metabolites in the immunobiotic bacteroides dorei. ACS Cent Sci. 2025.
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