一项大规模实验室筛选发现,168种人造化学物质对健康人体肠道内的细菌具有毒性。这些化学物质会抑制对健康至关重要的肠道细菌生长。
这些化学物质很可能通过食物、水源和环境暴露进入人体,此前被认为对细菌没有任何影响。
当细菌改变其功能以抵抗化学污染物时,部分细菌也会对抗生素(如环丙沙星)产生耐药性。如果这种情况发生在人体肠道内,可能会使感染更难治疗。
这项由剑桥大学领导的新研究在实验室中测试了1076种化学污染物对22种肠道细菌的影响。
对肠道细菌具有毒性作用的化学物质包括喷洒在农作物上的除草剂和杀虫剂等农药,以及用于阻燃剂和塑料的工业化学物质。
人体肠道微生物组由约4500种不同类型的细菌组成,它们共同维持身体正常运转。当微生物组失去平衡时,会对我们的健康产生广泛影响,包括消化问题、肥胖以及对免疫系统和心理健康的影响。
标准化学安全评估不考虑人体肠道微生物组,因为化学物质的设计目标是特定靶点,例如杀虫剂应针对昆虫。
研究人员利用这些数据创建了一个机器学习模型,用于预测工业化学物质(无论是已在使用中还是正在开发中)是否会对人体肠道细菌产生危害。包括这一新机器学习模型在内的研究成果今天发表在《自然·微生物学》期刊上。
"我们发现,许多设计为仅作用于单一目标(例如昆虫或真菌)的化学物质也会对肠道细菌产生影响。我们惊讶地发现其中一些化学物质具有如此强烈的影响。例如,许多我们日常接触的工业化学物质,如阻燃剂和增塑剂,原本被认为完全不会影响生物体,但实际上它们确实会产生影响。"
剑桥大学MRC毒理学单位研究员、该研究的第一作者Indra Roux博士
剑桥大学MRC毒理学单位教授、该研究的高级作者Kiran Patil表示:"这项大规模研究的真正价值在于,我们现在拥有了预测新化学物质影响的数据,目标是迈向一个'新化学物质在设计时就安全'的未来。"
参与该研究的剑桥大学MRC毒理学单位Stephan Kamrad博士表示:"用于人类的新化学物质的安全评估必须确保它们对我们的肠道细菌也是安全的,因为这些细菌可能通过我们的食物和水源接触到这些化学物质。"
关于环境化学物质对我们肠道微生物组的直接影响,以及随之而来的对健康的影响,相关信息非常有限。研究人员表示,我们的肠道细菌很可能经常暴露于他们测试的这些化学物质中,但到达肠道的确切浓度尚不清楚。未来需要开展监测全身暴露情况的研究来评估风险。
Patil表示:"现在我们已经开始在实验室环境中发现这些相互作用,重要的是开始收集更多现实世界中的化学暴露数据,以观察我们的身体是否会出现类似的影响。"
与此同时,研究人员建议,避免接触化学污染物的最佳方法是在食用前清洗水果和蔬菜,并且不在花园中使用农药。
来源:
剑桥大学
期刊参考:
Roux, I., 等 (2025). 工业和农业化学物质在体外对人类肠道细菌表现出抗菌活性。《自然·微生物学》。doi: 10.1038/s41564-025-02182-6。
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