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肠道微生物影响药物安全性和有效性的机制是什么?

  普林斯顿大学的研究人员已经开发出一种系统的方法来评估肠道微生物群落如何化学转化或代谢口服药物,从而影响其安全性和有效性。

  新方法可以更全面地了解肠细菌如何代谢药物,并可能有助于开发出更有效,更个性化且副作用更少的药物..以前的研究检查了一种肠道细菌如何代谢口服药物。新框架可以立即评估整个人类肠道微生物群落。

  分子生物学助理教授Mohammed S. Donia说: “基本上,我们不能逃脱微生物阶段的复杂性,但是我们接受它。这种方法使我们对细菌的药物代谢有了更全面,更现实的认识。”

  研究研究小组使用这种方法评估了肠道微生物对市场上数百种常见药物的影响,肠道是人体吸收片剂和药物溶液的主要部分。研究人员发现了57种可以改变现有口服药物的肠道细菌,到目前为止尚未报道其中80%,揭示了未知的药物-微生物组相互作用强调这种进行这些更改的方法的可能性是将药物转换为非活性状态(降低药物的有效性),将药物转换为有毒形式(包含(可能会引起副作用)

  此框架可在开发早期识别潜在的药物-微生物组相互作用,并通过通知药物变化来通知药物变化。这种方法还有助于更好地分析在临床试验中测试的药物的毒性和功效

  肠道中有数百种细菌。组成(细菌的类型和细菌的类型)因人而异。

  Donia指出:“人与人之间的差异就是为什么对单个细菌种类进行研究的原因是强调了什么使得无法比较个体之间微生物组的药物代谢。我们需要研究肠道的整个微生物组。”

  研究人员发现,有些人一个人的微生物菌群对特定药物几乎没有影响,而其他人的微生物菌群却具有显着影响。这表明不仅单个物种,而且细菌群落也影响药物代谢。

  “每个人的微生物组都是独特的,我们可以在研究中看到这一点,” Bahar Jabdan博士说。他是分子生物学的研究生,并且是该研究的主要作者。 “我们观察到了三大类药物。在我们的研究中,所有微生物群落持续代谢的药物,某些微生物而非其他微生物所代谢的药物。 ,以及不受微生物衍生代谢影响的药物。“

  此方法可用于区分每个患者的微生物区系。例如,该框架可预测特定药物的行为并产生不利影响。当预测到时,它有助于建议治疗策略的改变。她是Lewis-Sigler综合基因组学研究所的研究生,并且是该研究的*批作者之一、负责计算和定量分析数据。 “这些微生物群落中的细菌可以互相帮助生存并影响彼此的酶谱图。除非您在微生物群落中进行研究,否则您将永远无法捕获它。”

  框架包括四个步骤来系统地评估肠道。微生物对药物的影响。首先,研究人员从匿名捐赠者那里收集了21个粪便样本,并对每个捐赠者中的细菌种类进行了分类。他们发现,每个供体都有一个独特的微生物群落,它们生活在肠道中,而且大多数这些个体化群落都可以在他们开发的实验室培养系统上生长。

  然后他们测试了575种FDA批准的药物,以查看它们是否被21种培养的噬菌体中的任何一种化学修饰,然后是所有培养的噬菌体中的某些药物我测试了在这里,我们发现了从未报道过的微生物衍生的代谢物,以及在人类中发现的与副作用有关但其病因未知的代谢物。他们发现供体的微生物相可能会对药物产生相同的反应,或者只有一部分微生物相可能产生相同的反应。

  接下来,我研究了某些修饰剂根据培养的微生物而变化的机理。为了确切地了解转化是如何发生的,他们跟踪了化学转化的来源,以及这些细菌的特定细菌种类和特定基因。他们还表明,由此发现的微生物衍生的代谢反应可以在小鼠模型中复制。这是将该方法应用于人类药物开发的*步。


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