一项新研究揭示，用于治疗帕金森病的药物恩他卡朋通过诱导铁缺乏显著破坏肠道微生物组。

研究人员使用先进的成像和分子技术表明，该药物抑制有益微生物，同时促进在铁缺乏条件下茁壮成长的大肠杆菌的生长。

帕金森病药物改变肠道微生物组

一项新研究揭示，广泛用于治疗帕金森病的药物恩他卡朋可能通过引起铁缺乏而显著破坏肠道微生物组。这项由维也纳大学与南安普顿大学、奥尔堡大学和波士顿大学合作进行的研究发表在《自然·微生物学》上。它揭示了靶向人类的药物如何无意中改变在健康中起着至关重要作用的微生物群落。

虽然众所周知抗生素可以破坏肠道细菌，但最近的研究表明，许多其他药物——尤其是用于治疗神经系统疾病的药物——也可能产生重大影响。尽管这些药物旨在靶向特定器官，但它们可能无意中破坏肠道微生物的平衡，可能导致健康问题。到目前为止，大多数关于这些药物-微生物组相互作用的研究都依赖于受多种变量影响的患者数据或使用分离细菌进行的实验，这些实验未能反映人类肠道微生物组的复杂性。

研究药物-微生物相互作用的新型实验设计

使用一种新颖的实验方法，国际团队研究了两种药物——恩他卡朋和洛沙平（一种用于精神分裂症的药物）——对健康人类捐赠者粪便样本的影响。他们将样本与治疗浓度的这些药物一起孵育，然后使用先进的分子和成像技术分析对微生物群落的影响。研究团队发现，洛沙平，尤其是恩他卡朋，严重抑制了许多微生物组成员，而大肠杆菌在恩他卡朋存在下 dramatically 扩增。

恩他卡朋诱导铁饥饿，有利于病原微生物

研究人员假设恩他卡朋可能干扰肠道中铁的可用性，而铁是许多微生物的关键资源。他们的实验证实，向含有恩他卡朋的粪便样本中添加铁抵消了该药物改变微生物组的效果。进一步的调查揭示，在这些条件下茁壮成长的大肠杆菌携带了一个高效的铁摄取系统。这个系统使细菌能够克服铁饥饿并增殖，即使在药物存在的情况下。

“通过证明恩他卡朋诱导铁缺乏，我们发现了一种药物诱导的肠道生态失调的新机制，其中该药物选择大肠杆菌和其他适应铁限制条件的潜在病原微生物，”维也纳大学卓越集群科学主任、微生物学与环境系统科学中心副主任Michael Wagner说。

对药物-微生物组相互作用的更广泛意义

这一发现对于理解其他靶向人类的药物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，这表明这种机制可能是药物诱导的微生物组改变的一个更常见的途径。

这些发现也为减轻像恩他卡朋这样的药物的副作用提供了机会。通过确保大肠有足够的铁可用性，可能可以减少生态失调和通常伴随帕金森病治疗的胃肠道问题。

“下一步是探索如何修改药物治疗以更好地支持肠道微生物组，”Wagner说。“我们正在研究选择性地将铁递送到大肠的策略，在那里它可以有益于微生物组，而不会干扰小肠中的药物吸收。”

参考原文： Fátima C. Pereira, et al. “The Parkinson’s disease drug entacapone disrupts gut microbiome homeostasis via iron sequestration”. Nature Microbiology. 21 November 2024. DOI: 10.1038/s41564-024-01853-0.