下次吃藥時,想象一下,可能不是只有你在“吃藥”,而最先吸收的那位也可能不是你。我們很多人都知道胃腸道里充滿了細(xì)菌,多數(shù)時候它們與我們和平共處,幫我們分解食物、合成維生素、抵抗病菌、傳遞化學(xué)信號到腦部和免疫系統(tǒng)。但是,隨著一個名字拗口的研究領(lǐng)域(藥物微生物組學(xué))的興起,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),體內(nèi)的這些微型居民還會加工我們吃下的藥物,由此引發(fā)的結(jié)果也有好有壞。
以治療帕金森病的主流藥物左旋多巴為例。左旋多巴進(jìn)入腦部后,會轉(zhuǎn)化為多巴胺,這是帕金森病患者缺乏的一種神經(jīng)遞質(zhì)。左旋多巴一般需要與卡比多巴配合使用,因為它可以阻止體內(nèi)的酶在左旋多巴進(jìn)入大腦前將其分解。不過,即便使用卡比多巴,在不同的患者之間,實際抵達(dá)大腦的左旋多巴劑量也存在很大差別??茖W(xué)家一直不太清楚其中的原因。有證據(jù)表明,即便使用卡比多巴,某些腸道細(xì)菌也可以消化左旋多巴。2019年,一項發(fā)表于《科學(xué)》的研究表明,卡比多巴對這些細(xì)菌“完全無效”。當(dāng)然,這些破壞性細(xì)菌的數(shù)量因人而異。論文通訊作者、哈佛大學(xué)化學(xué)教授艾米麗·巴爾斯庫斯(Emily Balskus)表示 :這也解釋了同樣都在服用左旋多巴,為什么有些患者的獲益更小。
細(xì)菌還可以破壞經(jīng)典的心臟類藥物 :地高辛。醫(yī)生在很久之前就發(fā)現(xiàn),大約10%的患者無法從這種藥中獲益,原因是大量藥物(有時甚至超過一半)都會因為一種特殊的腸道細(xì)菌而失活,這種細(xì)菌的名字叫作遲緩埃格特菌(Eggerthella lenta)。加利福尼亞大學(xué)舊金山分校的微生物學(xué)家彼得·特恩伯(Peter Turnbaugh)的最新研究表明,在遲緩埃格特菌中,只有特定幾個菌株有這種能力。
此外,體內(nèi)微生物也會幫助我們。柳氮磺胺吡啶是一種廣泛用于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎的藥物。但是,如果缺乏腸道細(xì)菌,人體就無法將藥物代謝成活性形式。對于多種磺胺類口服抗生素而言,也存在同樣的情況。
另外,為人熟知的二甲雙胍也與腸道細(xì)菌有關(guān),這是一種用于治療Ⅱ型糖尿病的一線藥物。近期的研究表明,二甲雙胍可以改變腸道細(xì)菌的組成,而這種改變會讓二甲雙胍變得更有效。巴爾斯庫斯表示,具體機(jī)制仍然是個謎。
在這個新興領(lǐng)域,最令人興奮的工作要屬伊立替康,這是一種用于治療晚期結(jié)腸癌和胰腺癌的藥物,一般與其他藥物組合使用。伊立替康可以殺死腫瘤細(xì)胞,但會激起嚴(yán)重的腹瀉和腸道損傷。因此,很多患者無法忍受足以治療癌癥的劑量——這種現(xiàn)象叫作劑量限制性毒性。北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的化學(xué)家馬修·雷丁博(Matthew Redinbo)正在研究這種現(xiàn)象。為此,他追蹤了很多腸桿菌科的細(xì)菌(這一科的成員包括沙門氏菌和大腸桿菌)。
伊立替康一般通過靜脈給藥,隨血液循環(huán)到達(dá)腫瘤。隨后,它會在肝臟中被加入一種單糖,以無害的方式向體外排出。不幸的是,細(xì)菌熱愛糖類,在排出體外的過程中,胃腸道細(xì)菌會將伊立替康身上的糖吸收掉,使毒性藥物重新活化,進(jìn)而“撕碎胃腸道”。
雷丁博開發(fā)了一種可以阻止細(xì)菌吃掉糖的小分子,從而讓藥物能夠無害地通過腸道。在動物試驗中,這種小分子成功避免了它的胃腸道毒性。雷丁博希望可以在化療患者中試驗這種機(jī)制。Symberix是他和同事聯(lián)合創(chuàng)立的一家公司,這家公司還在開發(fā)另一種藥物。
我們知道,常見的止痛藥(非甾體抗炎藥,如布洛芬和萘普生)可能會導(dǎo)致腸道不適和潰瘍,這種現(xiàn)象同樣是由那些喜歡糖類的細(xì)菌造成的。他們希望通過研發(fā)的藥物預(yù)防這種現(xiàn)象。如果雷丁博和同事成功了,他們將開啟一類藥物的大門,這類藥物能夠精準(zhǔn)修飾細(xì)菌。
(撰文:克勞迪婭·沃利斯[Claudia Wallis],系《科學(xué)美國人·精神》前主編;翻譯:賈明月)
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