医生和研究人员通常通过直接询问患者或查看医疗记录来了解一个人服用过哪些药物。但这些信息往往不完整。人们可能忘记自己服用过什么药物、使用非处方药、服用剩余的处方药、在线购买药品，或者通过食物和环境无意中接触到药物。因此，重要的药物暴露情况可能会被遗漏。了解体内存在哪些药物很重要，因为这些药物可能对生物学和健康产生意想不到的影响。
现在，加州大学圣地亚哥分校的一支研究团队及其同事创建了一个公开可用的在线参考库，收录了数千种药物、其分解产物和相关化合物的化学"指纹"。该研究于2025年12月9日发表在《自然通讯》杂志上。
研究人员表示，将患者血液、尿液或其他生物样本中的未知化合物与所谓的全球天然产物社交分子网络(GNPS)药物库中的化合物进行比对，可以比患者医疗记录中列出的信息更准确地反映其药物暴露情况。
为了构建该库，研究团队使用了质谱法，该方法通过对构成药物的分子施加电荷，按重量进行分类，然后将其分解以生成化学指纹。库中的每种药物条目都与描述其来源（处方药、非处方药等）、所属药物类别、用途以及在人体中的作用方式相关联。
为了测试该库准确检测患者生物样本中实际药物暴露的能力，研究人员使用了一种称为非靶向代谢组学的特殊质谱法。该方法一次分析数千种分子，以识别样本中的药物分解产物。
无论我们将什么样本放入质谱仪，无论是尿液、母乳还是环境水样，它都能检测出样本中的所有化学物质。
倪娜·赵(音译)，博士，共同第一作者，加州大学圣地亚哥分校Skaggs药学院和药理学与儿科医学院Pieter Dorrestein博士实验室的博士后科学家
例如，研究人员发现：
- 患有炎症性肠病、川崎病或龋齿的人的样本显示出高频率的抗生素，这与这些疾病的典型治疗方法相符。
- 银屑病患者的皮肤拭子通常富含抗真菌剂，反映了皮肤病变的常见抗真菌疗法。
研究团队还将该库应用于美国肠道项目中近2000名参与者的样本，该项目研究美国、欧洲和澳大利亚肠道微生物的多样性。该分析检测到75种不同的药物，这一列表反映了这些地区最常开处方的药物类别和药物。
"我们预计这些药物是最常见的，而我们的观察结果确实如此，证实了该库按我们预期的方式工作。"共同第一作者Kine Eide Kvitne表示，她是Skaggs药学院临床药学教授兼药学教育副院长Shirley Tsunoda博士实验室的博士后研究员。
研究还发现，美国参与者每人携带的可检测药物比欧洲或澳大利亚参与者更多，止痛药更常在女性中发现，而勃起功能障碍药物则主要在男性中检测到。
该库还可以发现与某些疾病监测可能具有临床相关性的共存疾病的用药情况。例如，阿尔茨海默病患者的样本反映了心血管和精神类药物的使用情况，这与经常与神经退行性疾病同时发生的疾病的治疗方法一致。
在人类免疫缺陷病毒(HIV)患者的临床研究样本中，该库不仅检测到抗病毒药物的存在，还检测到心血管和精神类药物，这与HIV感染者中心脏病和抑郁症发生率较高一致。这使研究人员能够根据患者实际服用的药物对参与者进行分组。研究人员还发现，某些HIV药物与肠道衍生分子的特定变化相关，展示了药物暴露如何重塑微生物组。
"许多不同种类的药物对肠道微生物组有巨大影响，而肠道微生物组与你的免疫系统相连，"赵博士说。
团队测试了3000多种食品，发现肉类产品中含有抗生素，蔬菜中含有也用于人类的农药。他们认为该库还将有助于发现隐藏的环境药物暴露，例如在再生水和雪中的药物暴露。
作为同类中的首个，GNPS药物库为未来研究药物暴露、微生物分解产物和患者结果之间的联系奠定了基础。研究人员表示，这一综合资源将随着时间的推移继续扩展，他们目前正在探索使用大语言模型和生成式人工智能来整理新数据。
该库的用户友好型在线数据分析应用程序将使没有药学背景的临床和公共卫生研究人员了解药物及其代谢物如何影响健康。
"基本上，你输入数据集，点击一下，就能获得关于其中含有哪些药物的所有信息，以及图表，"赵博士说。
该库还可以通过解释为什么并非所有患者对治疗的反应都相同（取决于他们如何代谢药物）来促进精准医学的发展。
"通过了解这一点，也许我们可以利用这些信息来优化药物治疗。"她说。
来源：
加州大学圣地亚哥分校
期刊参考：
Zhao, H. N., 等. (2025). 一种直接从非靶向代谢组学数据实证建立药物暴露记录的资源. 《自然通讯》
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