微生物组代谢外源物-胃肠微生态与消化疾病

早在20世纪70年代，我们就认识到肠道菌群编码了众多具有不同活性的酶，以代谢抗生素和其他药物。外源性物质也可以调节肠道菌群，使得两者之间的相互作用变得非常复杂。微生物来源的代谢产物可干扰宿主对外源性物质的代谢，同时食物来源的营养素也可以调节微生物对于外源性物质的代谢。

2009年，Clayton等人的研究结果为肠道菌群与外源性物质代谢之间的相互作用关系提供了详细证据（Clayton et al，2009）。他们发现尿液中含有较高浓度对甲酚的个体对甲酚是细菌的代谢产物，服用对乙酰氨基酚后，对乙酰氨基酚被磺酸化的速度降低，因为两个化合物都是磺酸化酶的底物，具有竞争性。后续的研究显示微生物产生的代谢产物影响一系列宿主酶的表达和活性，包括主要代谢外源性物质的细胞色素酶。如强心药地高辛可以被一种常见的肠道放线菌，迟缓埃格特菌代谢失活。研究人员发现了一个编码细胞色素的操纵子，可以被地高辛和其他强心苷上调，并且这类细胞色素的操纵子仅在能够灭活地高辛的细菌的基因组中存在。通过给只有迟缓埃格特菌的小鼠增加蛋白质的摄入量，可以阻断地高辛的灭活（Haiser et al，2013），进一步的研究发现这一现象可能是由于精氨酸的抑制作用而导致的。

微生物产生的β-葡萄糖醛酸酶可以在肠道解离伊立替康的代谢物，进而导致炎症、腹泻和厌食。抑制微生物产生的β-葡萄糖醛酸酶可以大大减少伊立替康带来的副作用。(www.xing528.com)

另一方面，菌群的存在增加了化疗药物的疗效（Viaud et al，2013）。2013年法国Gustave Roussy癌症研究所的Laurence Zitvoge团队发现环磷酰胺具有免疫增强作用。它可以驱使肠道菌群中的革兰阳性菌进入次级淋巴系统，触发pT（H）17细胞对肿瘤发动攻击。2016年Zitvogel教授发现介导环磷酰胺的免疫增强作用的细菌是海氏肠球菌和Barnesiella intestinihominis。但目前还不知道是哪些特异的细菌代谢产物或免疫调节分子起到了实质性的作用（Daillère et al，2016）。