给药后，药物分子通常会进行化学修饰；由此产生的代谢物可能具有不同于其母体药物的功能和毒理学特性。很多药物是口服的，在小肠和大肠中会遇到共生微生物。这些微生物编码的基因合起来是人类基因组的150倍；这种遗传多样性包含了丰富的酶库，具有药物代谢的潜力。肠道微生物群与药物或药物代谢物之间的相互作用，以及肠道和系统药理学作用的轶事例子，以前已有报道。肠道微生物的这种化合物修饰可导致药物活化（例如柳氮磺胺吡啶）、失活（例如地高辛）或中毒（例如索里夫定、布里夫定和伊立替康）。然而，这类例子并不多，因为很少能系统地了解微生物-药物相互作用的范围、特异性或微生物和/或化学决定因素。

2019年6月，美国耶鲁大学医学院微生物发病机理和微生物科学研究所的Andrew L. Goodman教授团队发表了通过肠道细菌及其基因绘制人类微生物组药物代谢图谱的研究结果，文章刊登于《Nature》。

个体对药物的反应差异很大，由于治疗的延迟和副作用，药物可能会给患者带来危险，以及昂贵的医疗费用。尽管越来越多的证据表明肠道微生物群参与了药物代谢，但涉及的分子机制在很大程度上仍不为人知。Andrew研究团队通过测量76种不同分支的人类肠道细菌代谢271种口服药物的能力，发现许多药物是由微生物进行化学修饰的。研究者将高通量基因分析与质谱联用，系统地鉴定了代谢药物的微生物。这些微生物编码酶可以直接影响小鼠肠道/全身药物代谢，并可以根据其基因组含量来解释人类肠道细菌和群落的药物代谢活动。这些基因含量和微生物群代谢活动之间的因果关系，将微生物群的人际差异与药物代谢的人际差异联系起来，这对多种疾病适应症的医学治疗和药物开发具有重大意义。（编译：刘亚青)

参考文献：Nature 2019;570:462-467