去年,，制藥巨頭—輝瑞(Pfizer)公司的科學(xué)家們注意到了一個奇特的現(xiàn)象：  在一項(xiàng)常規(guī)測試中,，老鼠尿液中的代謝產(chǎn)物馬尿酸指數(shù)(hippuric  acid)低得出奇，這項(xiàng)偏離預(yù)期的代謝指數(shù)使接下來的實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行。科學(xué)家們對此進(jìn)行了進(jìn)一步調(diào)查。這些老鼠是由美國北卡羅來納州羅利市的同一個實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)出來的,，所有的代謝產(chǎn)物指數(shù)都理應(yīng)相同。不尋常的是,，有問題的老鼠都是在同一個特定房間里飼養(yǎng)長大的,。進(jìn)一步調(diào)查揪出了令人意想不到的肇事者——老鼠胃腸道微生物群的獨(dú)特構(gòu)成改變了它們的新陳代謝。

　　“這真是令人吃驚,。”輝瑞制藥的資深科學(xué)家洛拉·C·羅博斯基(Lora.  C.  Robosky)評論說,。羅博斯基目前是公司一個研究小組的成員，致力于使用光譜學(xué)和模式識別的軟件來分析體液中的代謝產(chǎn)物的研究——被稱為代謝組學(xué)(關(guān)于定量描述生物內(nèi)源性代謝物質(zhì)的整體及其對內(nèi)因和外因變化應(yīng)答規(guī)律的科學(xué))——從而更準(zhǔn)確地選擇藥品化合物進(jìn)行治療,。在這項(xiàng)技術(shù)的研究期間,，揭示了在個體對藥物的反應(yīng)中,，通常被忽略的一種影響因子——胃腸道微生物區(qū)系(gut  microflora)。

　　長期以來,，科學(xué)家們都推測胃腸道細(xì)菌對人體健康起一定的作用,。這些微生物一般經(jīng)由哺乳和身體接觸，從母親傳到嬰兒身上,，但是只適宜生存于胃腸道環(huán)境中,，因此很難在體外研究。“值得一提的是,，第一篇細(xì)述人體胃腸道細(xì)菌區(qū)系的論文,，幾個月前剛剛發(fā)表,。”杰弗里·  I·戈登(Jeffrey  I.  Gordon)——美國華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的基因組科學(xué)研究中心(Center  for  Genome  Sciences  at  Washington  University  in  St.Louis)主任表示,。這篇由美國斯坦福大學(xué)的保羅·B·埃克伯格(Paul  B.  Eckburg)  及同事們發(fā)表的文章,，通過基因組測序(genomic  sequencing)推測出了我們?nèi)梭w胃腸道中至少有400種細(xì)菌,。每種細(xì)菌又分為不同的品系，還由于遺傳變異而使種數(shù)倍增,。在人體腸道末端的微生物通過將糖類分解成更易消化的形式,，能幫助釋放至少20%的卡路里。

　　要搞清楚這些神秘的小蟲子對健康有何影響,，科學(xué)家們還剛剛起步,。例如兩年前，美國威斯康星醫(yī)學(xué)院(Medical  College  of  Wisconsin)的戴維·G·比尼恩(David  G．Binion)發(fā)現(xiàn)胃腸道微生物制造的鈉丁酸鹽可以阻礙COX-2,，從而抑制血管生長,。COX-2是一種與多種炎癥有關(guān)的生物酶，也是諸如萬絡(luò)(Vioxx)等消炎藥的作用目標(biāo),。其他研究表明,，有些大腸桿菌區(qū)系會對二甲胂——即砷元素(砒霜的主要成分)的一種衍生物進(jìn)行代謝，有可能產(chǎn)生帶毒化合物,，這樣也許可以解釋砷是怎么使胃腸道致癌的了,。胃腸道微生物也可以協(xié)助釋放食物（例如大豆）中具有治療作用的化合物。戈登和其他一些科學(xué)家作出假設(shè),，容易長胖的人可能是因?yàn)槲改c道里面某種細(xì)菌特別缺乏,，才導(dǎo)致脂肪積累的。

　　羅博斯基說,，雖然輝瑞的科學(xué)家們沒有檢測那些異常老鼠對藥物的代謝能力,，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)仍能部分解釋：為什么來自預(yù)期無差別的實(shí)驗(yàn)動物的數(shù)據(jù)，有時候會大相徑庭,。此外,，她補(bǔ)充說,，調(diào)查者們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，胃腸道微生物對藥物代謝確是有影響的,。但是影響有多顯著,，還不得而知。

　　杰里米·K·尼科爾森(Jeremy  K.  Nicholson)——英國倫敦皇家學(xué)院的一位代謝組學(xué)的研究先驅(qū),，毫不懷疑細(xì)菌能極大影響人體對藥物的反應(yīng),。他堅(jiān)持認(rèn)為：“環(huán)境很大程度上決定了新陳代謝：你有多大精神壓力，你有什么樣的胃腸道微生物群——這些東西被證明具有難以想象的重要性,。”舉例來說,，許多微生物會制造能夠激活肝臟中的有毒物降解酶的化合物，有的微生物代謝的產(chǎn)物,，則是人體新陳代謝途徑中不可缺少的參與者,。

　　尼科爾森推測說，少數(shù)人群具有的細(xì)菌區(qū)系,，甚至能使某些藥物變成毒藥,，例如消炎藥萬絡(luò)可能引起心血管并發(fā)癥。但大多數(shù)鑒別對藥物反應(yīng)個體差異的研究,，都把努力的重點(diǎn)放在人體基因,，而不是基因-環(huán)境相互作用上，盡管后者很可能更為重要,。

　　為了進(jìn)行進(jìn)一步研究,，尼科爾森正與若干公司相互合作，包括輝瑞制藥和百時美施貴寶公司(Bristol-Myers  Squibb),，以發(fā)展出能夠識別出代謝產(chǎn)物類型的技術(shù),，從而預(yù)測藥品化合物的毒性和相關(guān)的生化途徑。但是尼科爾森說,，他們努力的目標(biāo)還要更廣闊,，即把所有關(guān)于“組學(xué)”的研究數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)整合起來，例如蛋白質(zhì)組學(xué),、轉(zhuǎn)錄組學(xué),，從而勾勒出藥物生理作用的全景藍(lán)圖。