2020年6月25日訊 /生物谷BIOON /——普林斯頓大學(Princeton University)的研究人員開發(fā)了一種系統(tǒng)的方法，用于評估我們腸道中的微生物群落如何以化學方式轉(zhuǎn)化或代謝口服藥物,，從而影響其安全性和有效性,。
新的方法提供了腸道細菌如何代謝藥物的更完整的圖像，并可能有助于開發(fā)更有效,、副作用更少,、個性化的藥物。這項研究發(fā)表在6月10日的《細胞》（Cell）雜志上,。
之前的研究已經(jīng)考察了單一種類的腸道細菌是如何代謝口服藥物的,。新的框架可以一次性評估一個人的整個腸道微生物群落。
圖片來源：Janie Kim. Published in Cell
分子生物學助理教授Mohamed S. Donia說："基本上,，我們不會逃避微生物群的復雜性,，而是欣然接受它。這種方法允許我們獲得微生物對藥物代謝的整體和更現(xiàn)實的看法,。"
研究小組用這種方法來評估腸道微生物對市場上數(shù)百種常見藥物的影響,。腸道是藥丸和液體藥物被人體吸收的主要部位。
研究人員發(fā)現(xiàn)了57種腸道細菌可以改變現(xiàn)有的口服藥物,。其中80%以前沒有報道過,，這強調(diào)了該方法揭示未知藥物-微生物組相互作用的潛力。
這些改變包括將藥物轉(zhuǎn)化為不活躍狀態(tài)(會降低藥效),，到將藥物轉(zhuǎn)化為有毒的形式(可能會引起副作用),。
該框架可以通過在開發(fā)早期識別潛在的藥物-微生物組相互作用來幫助藥物發(fā)現(xiàn)，告知配方的改變,。這種方法還可以幫助在臨床試驗中更好地分析被測試藥物的毒性和療效,。
腸道是數(shù)百種細菌的家園。這些社區(qū)的組成--細菌種類以及每種細菌的數(shù)量--因人而異,。
Donia說："這種人與人之間的差異強調(diào)了為什么研究單一的細菌種類使得個體之間無法比較微生物組的藥物代謝,。我們需要研究整個腸道微生物群落。"
研究人員發(fā)現(xiàn),，有些人體內(nèi)的微生物群對給定的藥物幾乎沒有影響,，而另一些人體內(nèi)的微生物群卻有顯著的影響，這說明了細菌群落--而不僅僅是單一物種--對藥物代謝的重要性,。
"每個人的微生物群都是獨特的,，我們可以在我們的研究中看到這一點，"醫(yī)學博士Bahar Javdan說。他是一名分子生物學研究生,，也是這項研究的共同第一作者,。"我們觀察了三大類藥物--在我們的研究中，所有微生物群落都能持續(xù)代謝的藥物,，被某些微生物和不被其他微生物代謝的藥物,，以及不受任何微生物衍生代謝影響的藥物。"
這種方法對于個性化治療每個病人的微生物群是有價值的,。例如,，該框架可以幫助預測某種藥物的行為，并在預測到不良效果時建議改變治療策略,。
"這是一個醫(yī)學和生態(tài)相沖突的案例,，"Jaime Lopez說。她是Lewis-Sigler綜合基因組學研究所的研究生,，也是這項研究的第一作者之一,，對數(shù)據(jù)進行了計算和定量分析。"這些微生物群落中的細菌幫助彼此生存,，并影響彼此的酶譜,。如果你不在微生物群體中研究它，你永遠不會捕捉到這一點,。"
該框架包括四個步驟,，系統(tǒng)評估腸道微生物對藥物的作用。
首先,，研究人員從匿名捐贈者那里收集了21份糞便樣本,，并將每個捐贈者體內(nèi)的細菌種類進行了分類。他們發(fā)現(xiàn),，每個捐贈者的腸道內(nèi)都生活著一個獨特的微生物群落,，而這些個性化的群落中的大多數(shù)可以在他們開發(fā)的實驗室培養(yǎng)系統(tǒng)中生長。
圖片來源：https://cn.bing.com
接下來,，他們測試了575種FDA批準的藥物,，看它們是否被21種培養(yǎng)菌群中的一種進行了化學修飾，然后用所有培養(yǎng)菌群測試了一部分藥物,。在這里,，他們發(fā)現(xiàn)了以前從未報道過的微生物衍生代謝物，以及在人類身上報道過的與副作用有關(guān)但其來源未知的代謝物,。他們發(fā)現(xiàn),，在某些情況下，供體的微生物群對藥物產(chǎn)生了相同的反應,，而在其他情況下,，只有一部分微生物群產(chǎn)生了相同的反應,。
然后，他們研究了一些改良藥物被培養(yǎng)的微生物改變的機制,。為了準確地理解轉(zhuǎn)化是如何發(fā)生的，他們追蹤化學轉(zhuǎn)化的來源以及特定的細菌種類和這些細菌中的特定基因,。他們還表明,，以這種方式發(fā)現(xiàn)的微生物衍生的代謝反應可以在小鼠模型中重現(xiàn)，這是將這種方法用于人類藥物開發(fā)的第一步,。（生物谷Bioon.com)
參考資料：
Study investigates potential for gut microbiome to alter drug safety and efficacy
"Personalized mapping of drug metabolism by the human gut microbiome,，" Cell(2020). DOI： 10.1016/j.cell.2020.05.001（潤寶醫(yī)療網(wǎng)）
新的方法提供了腸道細菌如何代謝藥物的更完整的圖像，并可能有助于開發(fā)更有效,、副作用更少,、個性化的藥物。這項研究發(fā)表在6月10日的《細胞》（Cell）雜志上,。
之前的研究已經(jīng)考察了單一種類的腸道細菌是如何代謝口服藥物的,。新的框架可以一次性評估一個人的整個腸道微生物群落。
圖片來源：Janie Kim. Published in Cell
分子生物學助理教授Mohamed S. Donia說："基本上,，我們不會逃避微生物群的復雜性,，而是欣然接受它。這種方法允許我們獲得微生物對藥物代謝的整體和更現(xiàn)實的看法,。"
研究小組用這種方法來評估腸道微生物對市場上數(shù)百種常見藥物的影響,。腸道是藥丸和液體藥物被人體吸收的主要部位。
研究人員發(fā)現(xiàn)了57種腸道細菌可以改變現(xiàn)有的口服藥物,。其中80%以前沒有報道過,，這強調(diào)了該方法揭示未知藥物-微生物組相互作用的潛力。
這些改變包括將藥物轉(zhuǎn)化為不活躍狀態(tài)(會降低藥效),，到將藥物轉(zhuǎn)化為有毒的形式(可能會引起副作用),。
該框架可以通過在開發(fā)早期識別潛在的藥物-微生物組相互作用來幫助藥物發(fā)現(xiàn)，告知配方的改變,。這種方法還可以幫助在臨床試驗中更好地分析被測試藥物的毒性和療效,。
腸道是數(shù)百種細菌的家園。這些社區(qū)的組成--細菌種類以及每種細菌的數(shù)量--因人而異,。
Donia說："這種人與人之間的差異強調(diào)了為什么研究單一的細菌種類使得個體之間無法比較微生物組的藥物代謝,。我們需要研究整個腸道微生物群落。"
研究人員發(fā)現(xiàn),，有些人體內(nèi)的微生物群對給定的藥物幾乎沒有影響,，而另一些人體內(nèi)的微生物群卻有顯著的影響，這說明了細菌群落--而不僅僅是單一物種--對藥物代謝的重要性,。
"每個人的微生物群都是獨特的,，我們可以在我們的研究中看到這一點，"醫(yī)學博士Bahar Javdan說。他是一名分子生物學研究生,，也是這項研究的共同第一作者,。"我們觀察了三大類藥物--在我們的研究中，所有微生物群落都能持續(xù)代謝的藥物,，被某些微生物和不被其他微生物代謝的藥物,，以及不受任何微生物衍生代謝影響的藥物。"
這種方法對于個性化治療每個病人的微生物群是有價值的,。例如,，該框架可以幫助預測某種藥物的行為，并在預測到不良效果時建議改變治療策略,。
"這是一個醫(yī)學和生態(tài)相沖突的案例,，"Jaime Lopez說。她是Lewis-Sigler綜合基因組學研究所的研究生,，也是這項研究的第一作者之一,，對數(shù)據(jù)進行了計算和定量分析。"這些微生物群落中的細菌幫助彼此生存,，并影響彼此的酶譜,。如果你不在微生物群體中研究它，你永遠不會捕捉到這一點,。"
該框架包括四個步驟,，系統(tǒng)評估腸道微生物對藥物的作用。
首先,，研究人員從匿名捐贈者那里收集了21份糞便樣本,，并將每個捐贈者體內(nèi)的細菌種類進行了分類。他們發(fā)現(xiàn),，每個捐贈者的腸道內(nèi)都生活著一個獨特的微生物群落,，而這些個性化的群落中的大多數(shù)可以在他們開發(fā)的實驗室培養(yǎng)系統(tǒng)中生長。
圖片來源：https://cn.bing.com
接下來,，他們測試了575種FDA批準的藥物,，看它們是否被21種培養(yǎng)菌群中的一種進行了化學修飾，然后用所有培養(yǎng)菌群測試了一部分藥物,。在這里,，他們發(fā)現(xiàn)了以前從未報道過的微生物衍生代謝物，以及在人類身上報道過的與副作用有關(guān)但其來源未知的代謝物,。他們發(fā)現(xiàn),，在某些情況下，供體的微生物群對藥物產(chǎn)生了相同的反應,，而在其他情況下,，只有一部分微生物群產(chǎn)生了相同的反應,。
然后，他們研究了一些改良藥物被培養(yǎng)的微生物改變的機制,。為了準確地理解轉(zhuǎn)化是如何發(fā)生的，他們追蹤化學轉(zhuǎn)化的來源以及特定的細菌種類和這些細菌中的特定基因,。他們還表明,，以這種方式發(fā)現(xiàn)的微生物衍生的代謝反應可以在小鼠模型中重現(xiàn)，這是將這種方法用于人類藥物開發(fā)的第一步,。（生物谷Bioon.com)
參考資料：
Study investigates potential for gut microbiome to alter drug safety and efficacy
"Personalized mapping of drug metabolism by the human gut microbiome,，" Cell(2020). DOI： 10.1016/j.cell.2020.05.001（潤寶醫(yī)療網(wǎng)）
