今天发表在《自然化学》上的一项由匹兹堡大学和耶鲁大学研究人员进行的新研究表明，常见的肠道细菌可以代谢某些作用于细胞受体（称为G蛋白偶联受体）的口服药物，从而可能使这些重要药物的效果减弱。
作用于G蛋白偶联受体（GPCR）的药物包括美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于治疗偏头痛、抑郁症、2型糖尿病、前列腺癌等多种常见疾病的400多种药物。
“了解作用于GPCR的药物如何与人体肠道微生物群相互作用对于推进个性化医疗至关重要，”该研究的第一作者、匹兹堡药学院助理教授邱浩武博士表示。他作为耶鲁大学的博士后研究员开始了这个项目。“这项研究可能有助于开辟新的药物设计和治疗优化途径，确保每个人都能更安全、更有效地接受治疗。”
药物的有效性因人而异，受年龄、遗传构成、饮食等因素的影响。最近，研究人员发现肠道中的微生物也可以代谢口服药物，将这些化合物分解成不同的化学结构，从而可能改变其疗效。
为了进一步了解哪些肠道细菌代谢哪些药物，邱浩武和他的团队（包括耶鲁大学Jason Crawford博士、Noah Palm博士和Andrew Goodman博士的实验室）建立了一个快速高效的实验室测试流程。他们首先构建了一个由30种常见的人类肠道细菌菌株组成的合成微生物群落。然后，他们在含有这些细菌的试管中分别加入127种作用于GPCR的药物，并测量这些药物是否发生了化学转化，以及如果发生转化，生成了哪些化合物。
实验结果显示，这种细菌混合物代谢了127种测试药物中的30种，其中有12种被大量代谢，这意味着原始药物的浓度大幅降低，因为它们被转化为其他化合物。
接下来，研究人员更详细地研究了一种被大量代谢的药物——伊洛哌酮，这是一种常用于治疗精神分裂症和双相情感障碍的药物。特别是摩根氏菌（Morganella morganii）这一菌株通过将其转化为一系列不同化合物，在实验室和小鼠中使伊洛哌酮失活。
总的来说，研究结果表明，特定的肠道细菌可以通过将作用于GPCR的药物转化为其他化合物来降低其疗效。
然而，邱浩武提醒说，还需要更多的研究来了解这些潜在影响对人类的影响，并且患者不应在未经咨询医生的情况下停止或改变用药。
尽管这项研究主要集中在一部分GPCR药物上，但这种方法可以更广泛地应用于任何口服化学品，邱浩武表示。
“这个流程的另一个潜在应用是研究肠道细菌与食物中化合物之间的相互作用，”他说。“例如，我们发现玉米中的几种植物化学物质可能会影响肠道屏障功能。值得注意的是，我们观察到肠道微生物群可能通过解毒这些植物化学物质来保护我们。”
邱浩武实验室的下一个目标是解码这些生物转化背后的代谢途径，这可能有助于识别提高治疗效果和增强食品和药物安全性的策略。
该研究的其他作者还包括耶鲁大学的Deguang Song博士、Yanyu Zhao、Andrew Verdegaal博士、Tayah Turocy博士和Brianna Duncan-Lowey博士。
这项研究主要得到了美国国立卫生研究院下属的国家普通医学科学研究所（1RM1GM141649）的支持。还得到了美国国立卫生研究院（DP2DK125119和R01AT010014）的支持。
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