来自维也纳大学、南安普敦大学、奥尔堡大学和波士顿大学的科学家揭示，一种广泛使用的帕金森病药物——恩他卡朋，通过诱导缺铁显著扰乱人类肠道微生物组。该团队的研究发表在《自然微生物学》杂志上，提供了关于人类靶向药物对微生物群落影响的新见解。这些微生物群落在人类健康中发挥着关键作用。
尽管已知抗生素可以显著扰乱人类肠道微生物组，但新兴研究显示，一系列针对人体的药物，特别是用于治疗神经疾病药物，也可以影响我们体内的微生物群落。尽管这些药物旨在对不同器官产生治疗效果，但它们可能会无意中破坏肠道微生物的平衡，从而导致潜在的健康后果。
到目前为止，大多数研究这些相互作用的实验要么依赖于受多种混杂因素影响的患者队列分析，要么依赖于使用孤立的肠道细菌进行的实验，这些方法无法完全捕捉到人类微生物组的复杂性。研究团队选择了一种新的实验方法来研究两种药物——恩他卡朋和洛沙平（一种用于治疗精神分裂症的药物）对九名健康人类供体粪便样本的影响。
研究人员将样本与治疗浓度的药物一起培养，然后使用先进的分子和成像技术，包括重水标记结合受激拉曼散射（SRS），分析其对微生物群落的影响。他们发现，洛沙平和尤其是恩他卡朋严重抑制了许多微生物成员，而大肠杆菌在恩他卡朋存在的情况下显著扩张。
“当我们检查微生物活动而不是仅仅关注其丰度时，结果更加引人注目，”主要作者、前维也纳大学博士后研究员、现南安普敦大学研究人员法蒂玛·佩雷拉博士说，“重水-SRS方法使我们能够观察到传统丰度测量方法常常忽略的肠道微生物组的细微但显著的变化。”
研究人员假设恩他卡朋可能干扰肠道中铁的可用性，这是许多微生物的关键资源。他们的实验证实，向含有恩他卡朋的粪便样本中添加铁可以抵消药物对微生物组的影响。进一步的研究表明，大肠杆菌在这种条件下茁壮成长，因为它携带了一个高效的铁吸收系统（肠杆菌素铁载体）。这使得细菌能够在药物存在的情况下克服铁缺乏并增殖。
“通过证明恩他卡朋诱导缺铁，我们揭示了一种新的药物诱导肠道失调机制，其中药物选择性地促进大肠杆菌和其他适应缺铁条件的潜在致病菌的生长，”维也纳大学微生物与环境系统科学中心（CeMESS）副主任迈克尔·瓦格纳说。
这一发现对于理解其他人类靶向药物如何影响肠道微生物组具有更广泛的含义；包括恩他卡朋在内的几种药物含有金属结合儿茶酚基团，这表明这种机制可能是药物诱导微生物组变化的更常见途径。这些发现还提供了一个机会，可以通过确保大肠有足够的铁供应来减轻像恩他卡朋这样的药物的副作用。
“我们正在研究策略，以选择性地将铁输送到大肠，使其能够惠及微生物组，而不干扰小肠中的药物吸收，”瓦格纳说。
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