其中一个主要影响肠道菌群的因素是药物。近些年来的研究有这样的发现,亦即除了抗生素之外,好多非抗生素类药物同样会使肠道菌群发生改变,进而影响着菌群对于病原菌的抗性,详情可见参考文献【1,2】。可是,对于“不同非抗生素药物对人类肠道菌群定植抗性所产生的影响”这个问题至今仍然存在着诸多空白之处。
近日,杂志背靠背发表了2篇研究,这2篇研究为我们进行了系统性的揭示,揭示的内容是关于非抗生素药物对肠道菌群定植而言所具备的抗性会产生的影响。
首篇论文是由德国图宾根大学Lisa Maier团队发表的,其题目为Non - ,作者借助自主开发的高通量体外实验以及小鼠体内实验,对不同非抗生素药物针对肠道菌群定植抗性的影响展开了系统性评估,发觉存在多种非抗生素药物会致使肠道菌群的定制抗性遭到破坏,进而增强肠道致病菌感染的风险。
发表第二篇文章的是耶鲁大学的L.团队,文章题目是of – that gut。作者采用了将流行病学分析跟实验验证相结合的方式,揭示了非抗生素药物借助干扰肠道菌群,进而增加肠道感染风险的机制 ,着重阐明了强心苷类药物地高辛会对肠道菌群造成破坏,致使菌群对鼠伤寒沙门氏菌(S . Tm)的抵抗力被削弱。
首先,德国图宾根大学团队在体外实验中,测试了1197种经FDA批准的药物,针对5种致病性γ - 变形菌,像S.Tm、霍乱弧菌,以及43种肠道共生菌的直接影响。结果表明,非抗生素药物对肠道共生菌的抑制作用,明显强于致病性γ - 变形菌,43种共生菌平均被53种非抗生素药物抑制,然而5种病原体仅被17种抑制。
针对肠道共生菌以及病原菌的基因组展开更进一步的分析后,该作者发觉,病原菌由于外膜结构、外排泵基因(像是tolC)相对而言更为丰富,应激反应基因也更为丰富,所以对药物的解毒能力显得更强,从而更具备抵抗非抗生素药物的能力。
然后,图宾根大学的团队搭建起了包含20种肠道共生菌的合成群落,也就是 Com20,以此来模拟肠道菌群,并且还研发出了一种高通量体外测定的方法,用以评估在53种药物进行处理之后,该合成群落针对S.Tm等病原体的抵抗能力。
将其结果予以显示,其中,百分之二十八的测试,属于非抗生素(在五十三种里面有十五种),这些会使群落竞争力有所降低,进而致使诸如S.Tm等病原体出现增殖情况(就像抗组胺药特非那定那样)。
这不主要是借啥三种机制才给实现的嘛:直面着去降低群落生物量,把群落组成改动一番,再将代谢竞争给破坏掉。
最终,研究人员于无菌小鼠之中,在SPF小鼠之内,在定植Com20小鼠里头,运用了四种促进病原体增殖的药物,此四种药物分别是克霉唑,还有氯丙嗪,再者氯米芬,以及特非那定,以此验证了体外实验结果。
于三种小鼠模型里,体外发挥促进 S.Tm生长作用的非抗生素类药物,皆致使肠道内 S.Tm负荷显著提升。不仅如此,在定植 Com20的小鼠当中,用于缓解过敏的抗组胺药,也就是特非那定,不但会使 S.Tm定植增加,还会让疾病发作加速,使肠道炎症加重。
由耶鲁大学团队开展的研究,借助超过100万美国人的数据,为此后追随访问达15年以上的队列研究数据,进而详细剖析了药物使用和胃肠道感染发生率两者之间的关联,之后得出相应结果,显示出地高辛这种用于治疗心脏病的强心苷类药物等,和胃肠道感染风险增加存在显著的相干性,另外其他具备关联的药物还囊括了部分抗精神病之类的药等。
因为在针对小鼠所开展的实验里,地高辛明显致使小鼠肠道菌群的构成以及 S.Tm 的感染风险有所改变,而且已经有研究进行了报道,指出地高辛与微生物组存在着相互作用,所以该团队进一步对探究地高辛改变肠道菌群进而影响感染易感性的机制展开了研究。
经由小鼠实验,耶鲁大学团队发觉地高辛借由RORγt/β - 防御素轴致使分节丝状菌(SFB)数量降低,进而使肠道菌群的定制抗性被削弱。
肠内重要的共生菌是SFB,它能够诱导肠道Th17细胞分化,起着促进抗菌肽(像Reg3γ)分泌的作用,进而增加对病原体的定植抵抗,没错的。
实验结果表明,针对小鼠的实验里,地高辛会对核受体RORγt起到抑制作用,这会致使肠道上皮细胞当中,β - 防御素(像)的表达出现上调情况,进而抑制SFB的生长。
最后,耶鲁大学团队还开展了在定植着人类肠道菌群的小鼠中所进行的实验,实验发现,地高辛处理相同地致使SFB(或者功能类似菌)出现减少,并且S. Tm感染负荷显著地增加,这表明该机制有可能适用于人类。
综上所述,这两项研究运用不一样的方式,给出了全面且能让人信服的证据,表明了非抗生素药物是不被重视的肠道感染风险因素,对肠道微生物组的影响在用药时需加以考虑,因上述研究结果提示长期或联合使用非抗生素药物或许会增加肠道感染风险未来还需要进一步去探索个体化微生物组背景下的药物风险差异,以此为精准预防提供依据。
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