一類用於治療包括2型糖尿病、偏頭痛和抑鬱症等疾病的藥物超家族,其效果可能受到人體腸道中有助於代謝口服藥的特定微生物的影響。

作用於G蛋白偶聯受體(GPCR)的藥物包括500多種藥物——其中超過三分之一已獲美國食品藥品監督管理局(FDA)批准,另有337種此類藥物處於臨床試驗階段。

一項發表在《自然化學》(Nature Chemistry)的研究測試了127種靶向GPCR藥物在30種常見人類腸道細菌菌株環境下的影響,並測量了這些藥物的代謝方式。在12種情況下,藥物被轉化為其它化合物:其中5種藥物完全代謝,藥效下降,3種藥物完全代謝,但藥效增強,而4種藥物則未顯示出活性差異。

研究結果揭示了藥物療效因人而異的原因,有望幫助我們更深入地理解疾病及其治療。不過,要全面了解這些複雜的關係仍需要進一步研究,這些關係還會受到遺傳、年齡、飲食等因素的影響。患者在停用或開始服用新藥之前,應該諮詢醫生。

第一作者、匹茲堡大學藥學院助理教授吳(Qihao Wu)博士在一份新聞稿中表示,「了解GPCR靶向藥物如何與人體腸道菌群相互作用,對於推動個性化醫療計劃至關重要。」

「這項研究有助於開闢藥物設計和治療優化的新途徑,以確保每個人的治療效果更好、更安全。」

有關研究的詳情

吳博士最初是在耶魯大學開始的這項研究,他與耶魯大學的一個研究團隊在試管中創建了一個合成的人類微生物群落,然後將127種靶向GPCR藥物逐一添加到其中。

隨後,他們測量了這些藥物是否被腸道細菌進行了化學轉化,包括識別代謝過程中產生的化合物,這些化合物被稱為代謝產物。代謝產物是由人體或微生物產生的分子。

這種細菌混合物對127種測試藥物中的30種進行了代謝,其中有12種被大量代謝,藥物的原始濃度降低,而原始藥物已轉化為其它化合物。

腸道菌群為何重要

作者指出,越來越多的證據表明,腸道菌群是如何成為我們口服藥物代謝的關鍵組成部份,影響著藥物對我們的療效的。

他們寫道:「人類腸道微生物群和藥物之間的這種相互作用會影響臨床結果和宿主健康。」

這一點通過研究人員更細緻地研究一種被高度代謝的藥物——伊潘立酮(iloperidone)得到了說明。在研究中,伊潘立酮被完全代謝且發現其有效性降低。伊潘立酮用於治療精神分裂症和雙相情感障礙I型。

研究人員發現,在實驗室和小鼠體內,細菌菌株摩根氏菌(Morganella morganii)將伊潘立酮轉化為一系列化合物的同時,也使其失去活性。

對於精神分裂症患者,服用療效降低的伊潘立酮可能會出現症狀復發,或經歷較輕微的症狀,如妄想、幻覺、言語混亂或不連貫、行為混亂或異常等情況。

腸道細菌與口服藥物

吳博士表示,研究團隊所採用的方法可以廣泛應用於其它藥物,食品和補充劑,用以檢測它們與常見腸道細菌的相互作用。

研究表明,其它類型的藥物似乎也會受到腸道微生物的抑制。

《藥物治療學》(Pharmacotherapy)發表的一篇關於心血管藥物和腸道微生物群的綜述指出,它們之間存在雙向和多方面的關係:

● 微生物對藥物的轉化中可以產生活性、非活性或有毒的代謝物。

● 藥物可以改變微生物群,改變微生物的代謝,或影響細菌的生長。這就會改變微生物群的組成和功能,進而改變藥物的作用方式。

阿司匹林、他汀類藥物和地高辛是與微生物群相互作用證據較充份的藥物。他汀類藥物不是靶向GPCR藥物,但有些心血管藥物是靶向GPCR藥物,例如β受體阻滯劑和血管張力素受體阻斷劑。

作者表示,有可能可以通過微生物群檢測來預測藥物反應,甚至通過調節微生物群,讓人們對藥物的反應更加理想。

作者表示:「我們對微生物與藥物相互作用的理解,可能還只是冰山一角。」

「腸道微生物群正在成為個性化醫療的關鍵。現有證據表明,許多用於治療心血管疾病的藥物與腸道微生物群之間存在強烈的相互作用。」

GPCR藥物日益普及

GPCR位於每個細胞的質膜中,能夠在細胞與身體其它部份之間傳遞訊號。由於GPCR負責調節身體中的許多過程,因此GPCR在藥物治療中具有重要意義。

2023年,用於治療糖尿病和肥胖症的靶向GPCR藥物的銷售額總計接近300億美元。《自然評論藥物發現》(Nature Review Drug Discovery)雜誌發表的一篇綜述指出,針對代謝疾病、腫瘤學和免疫學的靶向GPCR藥物的臨床試驗正在增加。

靶向GPCR藥物還有許多尚未開發的潛力。《自然評論藥物發現》上另一篇文章的作者指出,這一藥物超家族主要針對糖尿病、肥胖症、阿爾茨海默症和精神疾病,並「為該領域持續的藥物發現和開發提供了強大的驅動力」。

英文報道請見英文《大紀元時報》:Study Reveals Gut Bacteria Could Be Rewriting Some Prescriptions  #

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