由美國弗吉尼亞大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)令人難以置信的重點(diǎn)研究表明，飲食和腸道細(xì)菌對(duì)化療藥物的療效和毒性有深遠(yuǎn)的影響。該研究以一條蛔蟲作為簡(jiǎn)化的微生物群模型，顯示出僅僅是一種類型的細(xì)菌如何能成倍地增加藥物的毒性，研究人員得出結(jié)論：藥物、飲食和細(xì)菌在人類中的相互作用的復(fù)雜性是“天文數(shù)字”。

去年發(fā)表在《微生物學(xué)前沿》雜志上的一篇評(píng)論文章有效地總結(jié)了目前支持一種假說的證據(jù)，認(rèn)為腸道微生物群在決定癌癥化療的療效中起著基礎(chǔ)性作用。最近的研究表明，某種藥物的藥理作用如何直接受到腸道內(nèi)細(xì)菌的影響，介導(dǎo)藥物的毒性和療效。

盡管已經(jīng)有大量的觀察結(jié)果表明，腸道微生物群和各種疾病患者的治療結(jié)果之間存在著大量的聯(lián)系，但這項(xiàng)新的研究旨在研究其潛在的分子過程。

為此，研究人員使用了一個(gè)蛔蟲模型來模擬飲食、細(xì)菌、藥物和宿主之間簡(jiǎn)單而又特殊的四向互動(dòng)。令人難以置信的是，研究發(fā)現(xiàn)，飲食的改變可以直接改變微生物的新陳代謝，從而使藥物對(duì)宿主的毒性增加100倍。

“我們第一次觀察到，改變微生物或在飲食中添加一種氨基酸可以將無害的藥物劑量轉(zhuǎn)化為劇毒的藥物，我們簡(jiǎn)直不敢相信自己的眼睛，”新研究的作者Eyleen O'Rourke解釋道。“理解，與分子分辨率，這是怎么回事，需要通過數(shù)百個(gè)微生物和宿主基因的篩查。答案是一個(gè)驚人的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，飲食、微生物、藥物和宿主之間的相互作用。”

這項(xiàng)研究的最大收獲是揭示了這些藥物與宿主-微生物組的關(guān)系是多么的復(fù)雜，以及研究人員對(duì)這些相互作用的編目是多么的具有挑戰(zhàn)性。人類的微生物群是1500多種不同細(xì)菌的家園。每種微生物對(duì)飲食成分和藥物的代謝方式不同，每個(gè)人都有自己獨(dú)特的微生物群。

研究人員在研究中得出結(jié)論，“藥物-微生物-宿主協(xié)同代謝在體內(nèi)的復(fù)雜性是天文數(shù)字。” 這項(xiàng)單一而有力的工作只是記錄了一個(gè)重點(diǎn)的四向互動(dòng)。這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了這一整體效應(yīng)是多么的強(qiáng)大，它確實(shí)提供了一些線索，說明為什么有些人對(duì)化療的反應(yīng)比其他人更好。然而，開發(fā)出利用微生物群的治療潛力的方法將是一個(gè)挑戰(zhàn)，至少可以說是具有挑戰(zhàn)性的。

“通過調(diào)節(jié)生活在我們腸道中的微生物，開發(fā)出能夠改善治療效果的藥物的潛力是巨大的，”O'Rourke說。“然而，我們?cè)谶@項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)的飲食、微生物、療法和宿主之間的相互作用的復(fù)雜性是令人驚訝的。我們將需要大量的基礎(chǔ)研究，包括復(fù)雜的計(jì)算機(jī)建模，以揭示如何充分挖掘我們的微生物的治療潛力。”

這項(xiàng)新研究發(fā)表在《自然-通訊》雜志上。