纽约——根据普林斯顿大学研究小组的最新研究，人类肠道中微生物产生的代谢物可能会影响药物在小肠或大肠中的活性。
“每个人的微生物群都是独一无二的，我们能够在我们的研究中看到这一点，”共同第一作者、普林斯顿大学分子生物学研究生Bahar Javdan在一份声明中说。
对于一个纸出现在细胞周三，Javdan和同事们依靠个性化培养、测序、定量代谢组学和基于基因组学的方法，被称为微生物源代谢筛查(MDM-Screen)，系统地搜索药物与肠道微生物群落代表之间的相互作用。
这种方法是建立在体外混合培养系统被开发成尽可能接近一个“试点”个体的未培养肠道微生物组-这是在16S核糖体RNA基因区V4测序的帮助下测量的指标。
作者解释说:“为了确定可以支持组成与原始[试验供体]微生物组最大程度相似的批量培养物的培养基和培养周期，从PD中新鲜收集和甘油储存的人类粪便在14种不同的培养基中培养，每天采样4天。”“然后我们从所有样本中提取DNA，扩增细菌16S rRNA基因的V4区，并对扩增子进行深度测序。”
在缩小培养方法的范围后，似乎最能代表肠道微生物组组成的扩增子序列变异数据，该团队试图通过混合培养孵育，然后用高效液相色谱和质谱来筛选微生物和感兴趣的药物之间的相互作用。
从一组575种药物中，研究人员在剔除存在稳定性问题或其他干扰mdm筛选的因素的药物后，能够筛选出400多种化合物。其中，研究人员确定了57种药物通过与肠道微生物代谢物的相互作用而显著改变或耗尽。
在此基础上，研究人员加大了MDM-Screen进行评估体外23种口服药物和肠道微生物群落之间的相互作用收集了来自20多个个体的数据，确定了个性化的药物-微生物群落相互作用，引发了对可能出现在肠道微生物群落中的药物代谢酶的更深入分析。
普林斯顿大学分子生物学、化学和生物工程研究员、高级通讯作者Mohamed Donia在一份声明中说:“这种人与人之间的差异强调了为什么研究单一细菌物种不可能比较个体之间微生物组的药物代谢。”“我们需要研究整个肠道微生物群落。”
基于最初筛选的结果，结合后续的宏基因组和小鼠模型实验，作者推测肠道微生物群落线索可能被证明对从药物开发到更个性化地使用现有治疗化合物的一切都有用。
“我们观察到三个主要类别——在我们的研究中，所有微生物组都能持续代谢的药物;由某些人代谢而不是由另一些人代谢的药物;以及不受任何微生物代谢影响的药物，”Javdan说。
参与这项研究的人员指出，更大规模的MDM-Screen实验的结果应该能更清楚地了解药物-肠道微生物相互作用的个体差异，以及肠道微生物产生的化合物与通过肠道的药物之间的相互作用。
作者写道:“同时扩展到数百种药物和数百个供体样本，以揭示[微生物源性代谢(MDM)]的完整生化潜力是必要的:这里观察到的MDM转换类型很可能低估了所有可能的类型。”