一类用于治疗包括2型糖尿病、偏头痛和抑郁症等疾病的药物超家族,其效果可能受到人体肠道中有助于代谢口服药的特定微生物的影响。
作用于G蛋白偶联受体(GPCR)的药物包括500多种药物——其中超过三分之一已获美国食品药品监督管理局(FDA)批准,另有337种此类药物处于临床试验阶段。
一项发表在《自然化学》(Nature Chemistry)的研究测试了127种靶向GPCR药物在30种常见人类肠道细菌菌株环境下的影响,并测量了这些药物的代谢方式。在12种情况下,药物被转化为其它化合物:其中5种药物完全代谢,药效下降,3种药物完全代谢,但药效增强,而4种药物则未显示出活性差异。
研究结果揭示了药物疗效因人而异的原因,有望帮助我们更深入地理解疾病及其治疗。不过,要全面了解这些复杂的关系仍需要进一步研究,这些关系还会受到遗传、年龄、饮食等因素的影响。患者在停用或开始服用新药之前,应该咨询医生。
第一作者、匹兹堡大学药学院助理教授吴(Qihao Wu)博士在一份新闻稿中表示,“了解GPCR靶向药物如何与人体肠道菌群相互作用,对于推动个性化医疗计划至关重要。”
“这项研究有助于开辟药物设计和治疗优化的新途径,以确保每个人的治疗效果更好、更安全。”
有关研究的详情
吴博士最初是在耶鲁大学开始的这项研究,他与耶鲁大学的一个研究团队在试管中创建了一个合成的人类微生物群落,然后将127种靶向GPCR药物逐一添加到其中。
随后,他们测量了这些药物是否被肠道细菌进行了化学转化,包括识别代谢过程中产生的化合物,这些化合物被称为代谢产物。代谢产物是由人体或微生物产生的分子。
这种细菌混合物对127种测试药物中的30种进行了代谢,其中有12种被大量代谢,药物的原始浓度降低,而原始药物已转化为其它化合物。
肠道菌群为何重要
作者指出,越来越多的证据表明,肠道菌群是如何成为我们口服药物代谢的关键组成部分,影响着药物对我们的疗效的。
他们写道:“人类肠道微生物群和药物之间的这种相互作用会影响临床结果和宿主健康。”
这一点通过研究人员更细致地研究一种被高度代谢的药物——伊潘立酮(iloperidone)得到了说明。在研究中,伊潘立酮被完全代谢且发现其有效性降低。伊潘立酮用于治疗精神分裂症和双相情感障碍I型。
研究人员发现,在实验室和小鼠体内,细菌菌株摩根氏菌(Morganella morganii)将伊潘立酮转化为一系列化合物的同时,也使其失去活性。
对于精神分裂症患者,服用疗效降低的伊潘立酮可能会出现症状复发,或经历较轻微的症状,如妄想、幻觉、言语混乱或不连贯、行为混乱或异常等情况。
肠道细菌与口服药物
吴博士表示,研究团队所采用的方法可以广泛应用于其它药物,食品和补充剂,用以检测它们与常见肠道细菌的相互作用。
研究表明,其它类型的药物似乎也会受到肠道微生物的抑制。
《药物治疗学》(Pharmacotherapy)发表的一篇关于心血管药物和肠道微生物群的综述指出,它们之间存在双向和多方面的关系:
● 微生物对药物的转化中可以产生活性、非活性或有毒的代谢物。
● 药物可以改变微生物群,改变微生物的代谢,或影响细菌的生长。这就会改变微生物群的组成和功能,进而改变药物的作用方式。
阿司匹林、他汀类药物和地高辛是与微生物群相互作用证据较充分的药物。他汀类药物不是靶向GPCR药物,但有些心血管药物是靶向GPCR药物,例如β受体阻滞剂和血管张力素受体阻断剂。
作者表示,有可能可以通过微生物群检测来预测药物反应,甚至通过调节微生物群,让人们对药物的反应更加理想。
作者表示:“我们对微生物与药物相互作用的理解,可能还只是冰山一角。”
“肠道微生物群正在成为个性化医疗的关键。现有证据表明,许多用于治疗心血管疾病的药物与肠道微生物群之间存在强烈的相互作用。”
GPCR药物日益普及
GPCR位于每个细胞的质膜中,能够在细胞与身体其它部分之间传递信号。由于GPCR负责调节身体中的许多过程,因此GPCR在药物治疗中具有重要意义。
2023年,用于治疗糖尿病和肥胖症的靶向GPCR药物的销售额总计接近300亿美元。《自然评论药物发现》(Nature Review Drug Discovery)杂志发表的一篇综述指出,针对代谢疾病、肿瘤学和免疫学的靶向GPCR药物的临床试验正在增加。
靶向GPCR药物还有许多尚未开发的潜力。《自然评论药物发现》上另一篇文章的作者指出,这一药物超家族主要针对糖尿病、肥胖症、阿尔茨海默症和精神疾病,并“为该领域持续的药物发现和开发提供了强大的驱动力”。◇
英文报导请见英文《大纪元时报》:Study Reveals Gut Bacteria Could Be Rewriting Some Prescriptions
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责任编辑:韩玉#































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