出品丨虎嗅醫療組
作者丨蘇北佛樓蜜
題圖丨東方IC
你的腸子和腸道里的細菌，或許比你想象的更重要。
科學家發現，藥物是否有效、效果如何似乎不是一個確定問題，它受到人類腸子內的細菌影響。
近日，刊登在《自然》雜誌上的一項實驗室研究發現，腸道細菌可以積累常見的藥物，這可能會改變細菌的功能和活動，降低藥物的有效性。
大腦和腸子，真的有聯絡
“One apple a day，keep the doctor away”，這句已流傳數百年的西方著名諺語早已擁有了科學註解。
2015年7月Nutrients發表的一項研究證明，蘋果預防心血管疾病與腸道菌群分不開。實際上腸道菌群並非新名詞，早在17世紀中後期，被譽為微生物學之父的Antoni van Leeuwenhoek首次在從不刷牙老人的牙垢裡發現了微生物，他甚至還用自己的糞便進行細菌研究。此後，越來越多關於腸道菌群的研究不斷展開。
直到2008年，全球啟動人類基因組計劃，對人體內所有共生的微生物群落進行測序和功能分析。腸道菌群成為了廣袤而又神秘的新大陸，關於腸道菌群與一系列疾病，如糖尿病、肥胖、類風溼性關節炎、炎症性病等的關係逐漸陸續被探明發現，神秘的面紗正在被漸漸揭開。
人類微生物組由100萬億個細菌、病毒和真菌組成，主要居住在人類腸道內。微生物組在人類生活中起著至關重要的作用。例如，提供免疫力，免受有害微生物的侵害，產生能量（短鏈脂肪酸）、合成維生素，更重要的是，腸道菌群似乎能夠調節中樞神經系統，影響人的大腦甚至是部分神經系統疾病的誘因，下面這場圖並非全部在玩梗，擁有科學依據，科學將這些聯絡稱為“腦腸軸”。
由於參與調控腸和腦的活動，腸道細菌失調可能導致腸-腦疾病，人類常見的腸-腦疾病包括腸易激綜合徵（IBS）、炎性腸道疾病（IBD）和肝性腦病 （HE）。 這類疾病不僅具有明顯的腸道症狀（如排便異常、消化不良、腹痛、腹脹和腸道炎症等），同時還伴有焦慮、抑鬱和認知功能減退等神經精神症狀。
已有大量的研究發現，腸-腦疾病患者的腸道菌群發生了顯著改變，且腸道菌群失調會導致動物出現類似於人類的腸。此外，腸道菌群失調還可能導致中樞神經系統（CNS），如多發性硬化症、精神分裂、 慢性疲勞綜合徵、阿爾茲海默症和帕金森症等。
因此，對於腸道菌群失調導致的心理和精神異常，調節和恢復正常腸道菌群的療法可能更直接和安全有效。
不僅如此，腸道細菌產生了人體中大約95%的血清素，血清素是大腦中的一種神經遞質，可調節情緒和胃腸道（GI）功能。環境因素可能誘發微生物組的變化，作為對飲食、抗生素或疾病的反應。非抗生素藥物也可以改變腸道微生物組的組成和功能。
腸道微生物組可以影響一個人對某種藥物的反應，可以改變藥物在體內的活性、毒性或生物利用度，也就是藥物進入血液的程度和速度。
對小鼠的初步研究表明，一些抗抑鬱藥，如度洛西汀，透過增加人類的血清素和去甲腎上腺素水平來治療抑鬱症和焦慮症，也可能改變腸道微生物組的來源，科學家們還不瞭解度洛西汀對人類微生物組的影響。
這啟發了一項由英國劍橋大學醫學研究委員會（MRC）毒理學組和德國歐洲分子生物學實驗室的研究人員領導的研究，以研究腸道細菌和藥物之間相互作用背後的潛在機制。
科學家們將25種常見的腸道細菌與總共15種藥物進行培養，以三種藥物作為對照組，並在375個不同的“細菌-藥物”配對組中研究它們的相互作用，研究人員發現了29種以前未知的相互作用，涉及18種細菌和7種藥物。
新的機制
在29種新的“細菌-藥物”相互作用中，有17種是由細菌儲存藥物造成的，科學家稱之為生物積累，有12種是由細菌對藥物的改造、或生物轉化造成的。
研究人員利用核磁共振和液相色譜質譜法，進一步證實了度洛西汀在四種腸道細菌中的生物累積作用。
MRC毒理學組的特約作者和調查員Kiran Patil博士在接受海外媒體Medical News Today採訪時闡述道，“藥物和腸道細菌之間關係的重要性以前就已經被認識到了，但分子機制並不完全清楚，大部分的重點是藥物分子是否被化學修飾--一個叫做生物轉化的過程”。
12種是被細菌改造，或生物轉化的藥物，圖源：Nature
“我們發現，一些常用的藥物，包括抗抑鬱藥，不經化學修飾就被腸道細菌生物累積，選擇度洛西汀是由於它會產生與消化道相關的副作用，如體重增加等問題”。
該研究的作者發現，度洛西汀與細菌中的代謝酶結合，改變了它們的代謝產物。研究人員用度洛西汀培養了五種腸道細菌，以評估這些與生物蓄積有關的代謝變化是否會導致社群腸道細菌組成的變化，並觀察到，度洛西汀會利用“積累吸納大量度洛西汀”的細菌所產生代謝物，這一過程極大地改變了細菌群落的組成，其他細菌以這些“藥物-細菌”的代謝物為食，導致了腸道細菌群落的額外變化，這影響了患者對藥物的有效利用和吸收。
研究人員隨後檢查了積累度洛西汀的細菌與那些沒有積累度洛西汀的細菌對“秀麗隱杆線蟲”的影響，它是一種用於研究腸道細菌的線蟲。科學家發現，與沒有積累的細菌相比，積累了度洛西汀的細菌改變了線蟲的行為。
這些發現的臨床意義尚不清楚，需要進行人體研究，根據腸道微生物組的組成來評估和分類藥物反應，從而有可能實現個體化和最佳化藥物治療。
未來的某一天，我們或許可以透過採集糞便中的細菌，洞悉腸道內的微生物環境，給每個人制定相應的藥方，來讓藥物最大化的被人體利用。在中秋假期到來的第一天，在閱讀這篇科學研究後，也希望你在大快朵頤中善待自己的胃腸。
我是本文作者蘇北佛樓蜜，人類最後的嚴肅都該留給生物技術。珍惜所有與你溝通的機會，微信：Pinkfloyddddd，歡迎您來。
正在改變與想要改變世界的人，都在 虎嗅APP
