人体内的微生物不仅帮助分解食物，还影响我们的健康。然而，它们的确切影响并不总被理解，尤其是在处方药存在的情况下。现在，《ACS Central Science》期刊的研究人员报告了最丰富的肠道细菌之一如何响应四环素类抗生素——一类常用处方药。该细菌释放的新表征信号可能有助于宿主的免疫反应，抑制病原体并重构肠道微生物组。
暴露于四环素抗生素的肠道细菌产生了能够刺激免疫系统并改变附近微生物平衡的化合物。
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“我们之前已经表明，外源分子可以触发海洋和土壤微生物中‘隐藏’代谢物的产生，”该研究的通讯作者穆罕默德·赛义达姆多斯特说。“我们的目标是将这一分析扩展到人体微生物群，并检验它们对美国食品药品监督管理局（FDA）批准药物的反应。”
每天，全国各地的医疗专业人员为各种疾病开具药物治疗。尽管这些药物可能达到预期效果，但也可能影响维持我们健康的微生物。例如，抗生素通常不仅使致病微生物失活，还使有益的肠道细菌失活。科学家们提出，服用药物也可能改变微生物代谢，改变细菌释放到体内的化合物，从而影响人类健康。为研究这一点，赛义达姆多斯特及其同事将突出的肠道微生物多雷拟杆菌（Bacteroides dorei）的单独培养物暴露于数百种美国食品药品监督管理局（FDA）批准的药物——如抗组胺药、高血压药物、抗癌剂和抗生素——并与未经处理的细菌培养物比较，寻找代谢变化。
在将多雷拟杆菌（B. dorei）与药物一起培养和未培养后，研究人员分离并鉴定了该细菌分泌的化合物。在测试的各种药物中，低剂量的四环素类抗生素对细菌培养物的影响最强，诱导微生物产生两种新化合物：本研究中命名的多雷酰胺（doreamides）和N-酰基腺苷（N-acyladenosines）。进一步测试表明，这两种化合物都能触发人体免疫细胞产生称为促炎细胞因子（pro-inflammatory cytokines）的蛋白质，有助于应对感染。多雷酰胺还诱导宿主产生抗菌肽（antimicrobial peptides），抑制包括致病菌株在内的多种细菌生长，但不抑制多雷拟杆菌（B. dorei）的生长。
实验表明，抗生素治疗除了直接使微生物失活外，还有次级效应。低剂量四环素导致多雷拟杆菌（B. dorei）产生刺激免疫系统并诱导免疫细胞生成抗菌肽的化合物，这可能会改变人类肠道中的微生物平衡。这些发现为动物研究奠定了基础，以探索多雷酰胺可能的治疗特性。
作者感谢莱昂纳·M·和哈里·B·赫尔姆斯利慈善信托基金、美国国立卫生研究院、麦克阿瑟基金会、西蒙斯基金会、韩国国家研究基金会以及爱德华·C·泰勒化学第三年奖学金的资助。
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