人体内的细菌药剂师

    【科技前沿】

    下次吃药时，想象一下，可能不是只有你在“吃药”，而最先吸收的那位也可能不是你。我们很多人都知道胃肠道里充满了细菌，多数时候它们与我们和平共处，帮我们分解食物、合成维生素、抵抗病菌、传递化学信号到脑部和免疫系统。但是，随着一个名字拗口的研究领域（药物微生物组学）的兴起，科学家发现，体内的这些微型居民还会加工我们吃下的药物，由此引发的结果也有好有坏。

    以治疗帕金森病的主流药物左旋多巴为例。左旋多巴进入脑部后，会转化为多巴胺，这是帕金森病患者缺乏的一种神经递质。左旋多巴一般需要与卡比多巴配合使用，因为它可以阻止体内的酶在左旋多巴进入大脑前将其分解。不过，即便使用卡比多巴，在不同的患者之间，实际抵达大脑的左旋多巴剂量也存在很大差别。科学家一直不太清楚其中的原因。有证据表明，即便使用卡比多巴，某些肠道细菌也可以消化左旋多巴。2019年，一项发表于《科学》的研究表明，卡比多巴对这些细菌“完全无效”。当然，这些破坏性细菌的数量因人而异。论文通讯作者、哈佛大学化学教授艾米丽·巴尔斯库斯（Emily Balskus）表示 ：这也解释了同样都在服用左旋多巴，为什么有些患者的获益更小。

    细菌还可以破坏经典的心脏类药物 ：地高辛。医生在很久之前就发现，大约10%的患者无法从这种药中获益，原因是大量药物（有时甚至超过一半）都会因为一种特殊的肠道细菌而失活，这种细菌的名字叫作迟缓埃格特菌（Eggerthella lenta）。加利福尼亚大学旧金山分校的微生物学家彼得·特恩伯（Peter Turnbaugh）的最新研究表明，在迟缓埃格特菌中，只有特定几个菌株有这种能力。

    此外，体内微生物也会帮助我们。柳氮磺胺吡啶是一种广泛用于类风湿性关节炎、克罗恩病和溃疡性结肠炎的药物。但是，如果缺乏肠道细菌，人体就无法将药物代谢成活性形式。对于多种磺胺类口服抗生素而言，也存在同样的情况。

    另外，为人熟知的二甲双胍也与肠道细菌有关，这是一种用于治疗Ⅱ型糖尿病的一线药物。近期的研究表明，二甲双胍可以改变肠道细菌的组成，而这种改变会让二甲双胍变得更有效。巴尔斯库斯表示，具体机制仍然是个谜。

    在这个新兴领域，最令人兴奋的工作要属伊立替康，这是一种用于治疗晚期结肠癌和胰腺癌的药物，一般与其他药物组合使用。伊立替康可以杀死肿瘤细胞，但会激起严重的腹泻和肠道损伤。因此，很多患者无法忍受足以治疗癌症的剂量——这种现象叫作剂量限制性毒性。北卡罗来纳大学教堂山分校的化学家马修·雷丁博（Matthew Redinbo）正在研究这种现象。为此，他追踪了很多肠杆菌科的细菌（这一科的成员包括沙门氏菌和大肠杆菌）。

    伊立替康一般通过静脉给药，随血液循环到达肿瘤。随后，它会在肝脏中被加入一种单糖，以无害的方式向体外排出。不幸的是，细菌热爱糖类，在排出体外的过程中，胃肠道细菌会将伊立替康身上的糖吸收掉，使毒性药物重新活化，进而“撕碎胃肠道”。

    雷丁博开发了一种可以阻止细菌吃掉糖的小分子，从而让药物能够无害地通过肠道。在动物试验中，这种小分子成功避免了它的胃肠道毒性。雷丁博希望可以在化疗患者中试验这种机制。Symberix是他和同事联合创立的一家公司，这家公司还在开发另一种药物。

    我们知道，常见的止痛药（非甾体抗炎药，如布洛芬和萘普生）可能会导致肠道不适和溃疡，这种现象同样是由那些喜欢糖类的细菌造成的。他们希望通过研发的药物预防这种现象。如果雷丁博和同事成功了，他们将开启一类药物的大门，这类药物能够精准修饰细菌。

    （撰文：克劳迪娅·沃利斯[Claudia Wallis]，系《科学美国人·精神》前主编；翻译：贾明月）