研究人員在本週的《細胞》雜誌上報告稱，生活在人體上的細菌含有可能編碼大量類藥分子的基因，其中包括一種由生活在陰道中的細菌產生的新型抗生素。
這種名為乳酸菌素的藥物暗示了這種微生物景觀未開發的醫療潛力。
加拿大魁北克市拉瓦爾大學醫院中心 (CHUL) 的微生物學家 Marc Ouellette 說：“他們已經表明，微生物組在產生抗菌分子方面具有巨大的多樣化潛力。”他沒有參與這項研究。
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研究表明，我們的微生物組（即生活在我們身上的所有細菌）的組成對我們的健康有著巨大的影響，但很難證明這究竟是如何運作的。
加利福尼亞大學舊金山分校的微生物學家和化學家 Michael Fischbach 領導一個團隊旨在填補這些空白。研究人員構建了一種機器學習演算法，訓練計算機程式識別已知可以產生可能充當藥物的小分子的基因。然後，他們要求該程式在人類微生物組中尋找類似的基因。搜尋結果顯示，在生活在體內和體表的微生物中存在數千個此類藥物製造基因。其中一些與正在臨床試驗中測試的藥物相似，例如一類稱為硫肽的抗生素。
Fischbach 說：“我們過去認為藥物是由製藥公司發現並由醫生開具處方，然後才到達您手中。但我們在這裡發現的是，生活在人體內外的細菌正在繞過這個過程；它們在您的身體上直接製造藥物。”
然後，Fischbach 的團隊提純了其中一種：一種由通常生活在人類陰道中的細菌產生的硫肽。研究人員發現，該藥物可以殺死與其他硫肽相同型別的細菌，例如，金黃色葡萄球菌，它可能引起皮膚感染。科學家們實際上並沒有證明人類陰道細菌在體內製造這種藥物，但他們確實表明，當他們培養這種細菌時，它會產生抗生素。
大資料推動
馬里蘭州羅克維爾市 J. Craig Venter 研究所的微生物基因組學家 Derrick Fouts 說，找到像這樣的特定分子並研究它們的作用將有助於研究人員瞭解微生物組如何與我們的身體相互作用。
Fouts 說：“這是生物資訊學力量的一個很好的例子，它不僅可以從‘大資料’‘組學’中識別出感興趣的基因，還可以將基因盒連線在一起，以增進我們對共生細菌如何維持健康人類微生物組的基本理解。”
其他研究人員表示，這篇論文也證明了如何從微生物組中挖掘新藥。科學家們長期以來一直認為，生活在人體上的微生物群可能是此類藥物的豐富來源，許多製藥公司正試圖利用這個想法；Fischbach 為其中兩家公司提供諮詢。
科羅拉多大學博爾德分校的微生物生態學家 Rob Knight 說：“據我所知，這是第一項從人類微生物組中分離出具有強大藥物潛力的新化合物的工作。這項工作為挖掘我們的微生物組以尋找新的醫學相關化合物提供了一個令人興奮的平臺。”
諾華公司正在開發一種類似的藥物，但 Fischbach 不打算將他發現的抗生素開發成藥物。相反，他想找到由微生物組製造的新型分子。他說，研究這些分子可能有助於研究人員瞭解微生物組如何影響我們對疾病的易感性。
Fischbach 說：“人們渴望瞭解有益細菌究竟在做什麼。沒有人預料到它們有能力製造如此多種不同的藥物。我認為這並不是它們唯一做的事情，但這是一件大事。”
本文經許可轉載，並於 2014 年 9 月 11 日首次發表。