2021-12-11 12:05

药物对肠道微生物的影响比我们想象的要大

The impact of drugs on gut microbes is greater than we thought

我们是地球上用药最多的一代人之一。心脏代谢疾病,如2型糖尿病、肥胖和冠状动脉疾病的发病率继续增加,共同构成世界范围内最高的死亡原因。受影响的人经常需要每天服用多种药物,持续数月甚至数年。

来自海德堡EMBL博克小组的研究人员,与一个包括20多个欧洲研究所在内的欧洲财团合作,现在已经证明许多常用药物对我们的肠道微生物有强大的影响。这些药物包括用于治疗心脏代谢紊乱的药物和抗生素。研究结果发表在《自然》杂志上。

肠道微生物群由数十亿对人体正常功能至关重要的微生物组成。

“我们分析了28种不同药物和几种药物组合的影响,”海德堡EMBL科学活动主任Peer Bork解释说,“许多药物对肠道细菌的组成和状态产生负面影响,但其他药物,包括阿司匹林,可以对肠道微生物组产生积极影响。我们发现,药物对宿主微生物群的影响比疾病、饮食和吸烟的总和更显著。”

虽然抗生素对肠道细菌的负面和持久影响已经众所周知,但这项研究表明,这种影响可能会随着时间积累。“我们发现,在五年内多次服用抗生素的患者的肠道微生物群变得更不健康。其中包括表明抗菌素耐药性的迹象,”该研究的第一作者之一Sofia Forslund说,她曾是博克小组的博士后研究员,现在是柏林Max Delbrück分子医学中心(MDC)的组长。

“我们想要把疾病对宿主微生物群的影响从药物的影响中分离出来,特别是在同时服用多种药物的患者中,”研究小组负责人、前海德堡EMBL博士后、第一作者Maria Zimmermann-Kogadeeva说。她补充说:“作为metaCardis联盟的一部分,我们能够使用来自2000多名心脏代谢疾病患者的多组学数据。”大型队列研究也让研究人员确定,处方药物的剂量对微生物群的影响水平也有显著影响。

“我们知道,微生物组可以反映患者的健康状况,并提供一系列生物标志物来评估疾病的严重程度。然而,经常被忽视的是,用于治疗疾病的药物也会影响微生物群的状态,”该研究的主要作者之一、莱比锡大学医学中心的临床科学家Rima Chakaroun补充说。Chakaroun博士目前是哥德堡大学瓦伦堡实验室的博士后研究员。

通过开发一种统计方法来解释多种混杂因素的影响,研究人员可以分别梳理出药物和疾病的影响。博克教授说:“我们现在有了一个强大的方法框架,这使得消除许多标准错误成为可能。”“这让我们可以证明,药物可以掩盖疾病的特征,隐藏潜在的生物标志物或治疗靶点。”

研究人员希望这些结果可以为药物的再利用以及制定个体化治疗和预防策略提供潜在的帮助。

这项研究结合了六个国家专家的见解、知识和方法。Zimmermann-Kogadeeva博士说:“与一个由临床医生、生物信息学家和计算系统生物学家组成的跨学科团队合作,推进我们对心脏代谢疾病中的分子相互作用的理解,这是非常激励人心的。”