新的研究表明，常见的肠道细菌可以干扰针对G蛋白偶联受体（GPCRs）的400多种常用药物的有效性。这些药物用于治疗抑郁症、偏头痛和糖尿病等多种疾病。
研究人员发现，肠道细菌可以在消化系统中分解药物，从而可能使其效果减弱。这一发现为个性化医疗和药物反应的理解增加了新的层次，表明肠道微生物组可能在治疗是否有效方面起着关键作用。
肠道细菌如何影响药物有效性
今天（4月3日）发表在《自然化学》上的一项研究由匹兹堡大学和耶鲁大学的研究人员揭示，常见的肠道细菌可以代谢某些口服药物，从而可能降低其有效性。这些药物针对的是G蛋白偶联受体（GPCRs），这是一种涉及许多生物过程的大群细胞受体。
美国食品药品监督管理局（FDA）已经批准了超过400种针对GPCR的药物，用于治疗包括偏头痛、抑郁症、2型糖尿病和前列腺癌在内的多种疾病。
“了解GPCR靶向药物与人类肠道微生物群之间的相互作用对于推进个性化医疗计划至关重要，”第一作者、匹兹堡大学药学院助理教授吴启豪博士说，他作为耶鲁大学的博士后研究员开始了这个项目。“这项研究可以帮助开辟新的药物设计和治疗优化途径，以确保治疗对每个人更有效和更安全。”
虽然药物反应因年龄、遗传和饮食等因素而异，但最近的研究表明，肠道微生物也起着关键作用。这些微生物可以在摄入药物后对其进行化学改变，从而改变药物的效果。
用合成微生物群测试药物反应
为了更深入地了解哪些肠道细菌代谢哪些药物，吴启豪和他的团队在耶鲁大学（包括Jason Crawford博士、Noah Palm博士和Andrew Goodman博士的实验室）建立了一个快速高效的实验室测试管道。他们首先构建了一个由30种常见肠道细菌菌株组成的合成微生物群。然后，他们将127种GPCR靶向药物逐一添加到含有这些细菌的试管中，并测量这些药物是否被化学转化，以及如果转化，会产生哪些化合物。
30种药物受影响，其中12种被大量转化
实验表明，细菌混合物代谢了127种测试药物中的30种，其中有12种被大量代谢，这意味着原始药物的浓度大大减少，因为它们被转化为其他化合物。
接下来，研究人员更仔细地研究了一种被大量代谢的药物——伊洛哌酮，这种药物常用于治疗精神分裂症和双相情感障碍。特别是一种名为摩根氏摩根菌的细菌菌株，在实验室和小鼠中通过将其转化为一系列不同的化合物来使伊洛哌酮失活。
肠道细菌潜在的药物失活能力
总的来说，这些发现表明，特定的肠道细菌可以通过将GPCR靶向药物转化为其他化合物，从而降低其有效性。
然而，吴启豪警告说，还需要更多的研究来了解对人体的潜在影响，并且患者不应在未经咨询医生的情况下停止服用或改变药物。
超越GPCRs：食物化合物和更广泛的应用
尽管该研究专注于GPCR药物的一个子集，但这种方法可以更广泛地应用于任何口服化学物质，据吴启豪说。
“这个管道的另一个潜在应用是研究肠道细菌与食物中化合物之间的相互作用，”他说。“例如，我们发现了玉米中的几种植物化学物质可能会影响肠道屏障功能。值得注意的是，我们观察到肠道微生物组可能通过解毒这些植物化学物质来保护我们。”
下一步：绘制微生物代谢图谱
吴启豪实验室的下一个目标是解码这些生物转化背后的代谢途径，这可能有助于确定提高治疗效果和增强食品和药物安全性的策略。
参考文献：“人类肠道微生物群代谢影响GPCR靶向药物活性”，2025年4月3日，《自然化学》。
DOI: 10.1038/s41557-025-01789-w
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