在一项开创性的研究中，科学家们发现，广泛使用的帕金森病药物恩他卡朋显著干扰了人类肠道微生物组，并导致铁缺乏。这项研究阐明了针对人类的药物对我们健康所必需的微生物群落的影响，这一影响常常被忽视。
在一项开创性的研究中，在FWF资助的“微生物组驱动地球健康”卓越集群的支持下，维也纳大学的研究人员与南安普敦大学、阿尔堡大学和波士顿大学合作。他们发现，常被开处方的帕金森病药物恩他卡朋通过诱导铁缺乏显著干扰了人类肠道微生物组。这项研究刊登在Nature Microbiology上，揭示了人针对药物对对人类健康至关重要的微生物群落的影响的新视角。
虽然众所周知抗生素可以显著扰乱人类肠道微生物组，但最新研究表明，多种针对人类的药物——尤其是神经障碍药物——可以显著改变我们体内的微生物群落。尽管这些药物的设计旨在积极影响各种器官，但它们可能无意中扰乱肠道细菌的微妙平衡，从而导致可能的健康问题。到目前为止，对这些相互作用的多数研究要么依赖于受到多种外部因素影响的患者队列数据，要么基于仅使用分离肠道细菌的研究，这并不能充分代表人类微生物组的复杂性。
一种新的药物-微生物相互作用研究方法
国际团队采用一种创新实验方法，检查了两种药物——恩他卡朋和氟哌啶醇（一种治疗精神分裂症的药物）——对健康人捐赠者的粪便样本的影响。他们用治疗剂量的药物对这些样本进行培养，然后使用先进的分子与成像技术，包括重水标记结合刺激拉曼光谱（SRS），评估药物对微生物群落的影响。研究小组发现，氟哌啶醇，尤其是恩他卡朋，严重抑制了微生物组的许多成员，而在恩他卡朋的存在下，大肠杆菌显著增殖。
“我们在研究微生物活性时发现的结果尤其引人注目，而不仅仅是对它们的计数，”这项研究的首席作者、维也纳大学的前博士后研究员法蒂玛·佩雷拉表示。“重水-SRS方法让我们检测到微生物组内部细微却重要的变化，这在传统的丰度评估中常常被忽视。”
恩他卡朋导致铁短缺，促进有害微生物
研究人员推测，恩他卡朋可能干扰肠道中铁的可及性，而铁对许多微生物至关重要。他们的实验确认，向添加了恩他卡朋的粪便样本中补充铁，可以消除该药物对微生物组的改变影响。进一步的研究表明，在这种条件下茁壮成长的大肠杆菌具备一种高效的铁摄取机制（肠杆菌素螯合物），使得即使在由于药物造成铁缺乏的情况下，细菌依然可以繁盛。
“我们的研究表明，恩他卡朋引发铁缺乏，揭示了一条药物引起的肠道微生物失调的新途径，该药物有利于大肠杆菌和其他适应铁有限条件的潜在有害微生物，”维也纳大学微生物学与环境系统科学中心（CeMESS）副主任、卓越集群科学主任迈克尔·瓦格纳解释道。
药物-微生物组动态的更广泛影响
这一发现对理解其他人类靶向药物可能如何影响肠道微生物组具有更广泛的意义。包括恩他卡朋在内的几种药物含有金属结合的儿茶酚基团，表明这一铁缺乏机制可能是药物改变微生物组的一种普遍方式。
此外，研究结果提供了一条可能的途径，可以减少与恩他卡朋等药物相关的副作用。通过确保大肠中的铁水平充足，或许可以缓解由于帕金森病治疗而频繁出现的微生物失调和胃肠问题。
“下一个目标是研究我们如何调整药物方案，以更好地支持肠道微生物组，”瓦格纳表示。“我们正在考虑选择性地将铁输送到大肠的方法，以便在不影响药物在小肠吸收的情况下，有助于微生物组。”
该研究是FWF资助的“微生物组驱动地球健康”卓越集群的一部分，这是一个涉及八个领先研究机构的合作项目。
