Nat. Chem. | 人类肠道微生物群代谢对G蛋白偶联受体(GPCR)靶向药物活性的影响

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分享一篇发表在Nature Chemistry上的文章,文章的题目为“Activity of GPCR-targeted drugs influenced by human gut microbiota metabolism”,通讯作者为来自耶鲁大学的Andrew L. Goodman, Noah W. Palm和Jason M. Crawford教授,研究方向围绕肠道微生物群与药物/免疫/化学的交叉领域,共同关注微生物群在药物代谢中的作用及其对宿主生理(如GPCR信号通路)的影响,推动基于微生物组的精准医疗研究。

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G蛋白偶联受体(GPCR)是重要的药物靶点,其靶向药物在全球药物市场占比重大。而药物代谢受多种因素影响,肠道微生物群是影响药物代谢的重要外在因素,因此研究其对药物代谢的影响对药物研发和个性化医疗意义重大。

作者构建了包含30种肠道细菌菌株的群落平台,使其与127种GPCR药物相互作用,利用液相色谱-质谱联用(LC - MS)等技术检测药物代谢情况;通过比较代谢组学分析鉴定药物代谢产物结构;通过体外和体内实验研究药物代谢对 GPCR活性的影响。

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作者发现127种药物中有30种(24%)发生代谢,12种(9.4%)代谢程度较高。代谢主要涉及酯水解、酰胺水解、去甲基化等反应,且肠道细菌和人类宿主共享部分药物代谢途径。

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此外,作者发现药物代谢对GPCR信号活性影响不一:如含特定杂环基序的药物代谢后活性降低,而部分药物经去甲基化等代谢后活性增强。不同细菌对药物代谢能力和模式不同:如厚壁菌门菌株多通过酯水解代谢药物;拟杆菌门菌株参与特定药物水解;摩根氏菌属利用氨基酸使伊洛哌酮失活,且存在菌株间协作代谢的现象,揭示了肠道菌群中一种非常规的药物代谢途径。随后,作者在小鼠模型中证实肠道微生物群可代谢伊洛哌酮,且代谢途径与体外筛选结果一致。

总之,此研究发现人类肠道共生细菌通过多种代谢模式影响GPCR药物活性,研究结果为药物研发、个性化医疗中考虑肠道微生物群的作用提供了重要依据。


本文作者:LJF

责任编辑:LZ

DOI:10.1038/s41557-025-01789-w

原文链接:https://doi.org/10.1038/s41557-025-01789-w

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