所有人都不同，并且不出所料，他们对药物治疗的反应也不同。通常认为这种变异主要是由于肝酶的差异，专门用于解毒摄入的分子。这些酶可以代谢药物，其后果包括降低或消除药物效力或使其具有毒性。了解个体如何对给定药物作出反应对于制定治疗计划非常重要。然而，尽管在该领域有长期的研究历史，但我们对体内药物命运的了解仍然不成熟。在自然中写作，Zimmermann等。1将人体肠道细菌置于聚光灯下，以了解药物如何自然代谢。

少数先前的例子表明，居住在肠道中的微生物群体，即肠道微生物群，可以影响药物。一个典型的例子是prontosil，第一种广泛使用的抗生素。在20世纪30年代，微生物学家Gerhard Domagk发现，prontosil可以解决小鼠中细菌Streptococcus pyogenes的感染2。后来确定，prontosil被肠道细菌代谢产生分子磺胺，这是药物3的活性形式。有趣的是，正如我们今天所做的那样，prontosil已经在试管中测试了对化脓性链球菌的活性，因此它的产生抗生素的能力将被遗漏。

影响药物的肠道细菌的其他实例包括地高辛的微生物灭活，其用于心脏病症4，以及化学治疗剂伊立替康的细菌修饰，其引起毒副作用5。Zimmermann及其同事设计了一种大规模的方法来解决微生物群对药物代谢的广泛问题。

作者在体外进行了研究测试来评估来自人类肠道的76种细菌菌株(代表来自主要细菌分类群的68种)代谢271种药物的能力(图1)。选择这些药物以在诸如分子结构或对身体的影响等因素方面提供多样化的群体。Zimmermann及其同事报告说，测试的176种药物经历了由至少一种细菌菌株引起的实质性代谢变化，导致细菌中活性药物分子的水平降低。测试的每种细菌菌株代谢了一些药物，每种菌株的数量范围为11至95种药物。鉴于作者测试了具有广泛代表性的药物组，这些结果的规模是显着的，因为它提高了大多数药物被微生物群修饰的可能性。

Zimmermann及其同事使用质谱分析了176种代谢药物的产物。这表明868个分子来自这些药物。数字表明，肠道细菌可以从某些药物的代谢中产生一种以上的代谢物。质谱分析揭示了发生的药物修饰类型，其涵盖了广泛的化学改变，包括氧化，还原和乙酰化(添加C2H3O基团)。这种意外高度多样化的药物改变的影响无疑将需要研究人员一段时间才能解决。与此同时，Zimmermann等人。报告了他们详细检查的一些药物代谢病例。

为了鉴定一些负责药物代谢的细菌酶，作者选择剖析肠道细菌Bacteroides thetaiotaomicron。该物种在他们的研究中是一种多产的药物代谢者，修改了46种测试药物。Zimmermann及其同事研究了B.thetaiotaomicron如何代谢地尔硫卓，用于治疗高血压。作者设计了大肠杆菌细菌来表达来自B.thetaiotaomicron基因组的序列，并测试了工程菌是否可以代谢地尔硫卓。他们发现B.thetaiotaomicron基因bt4096是代谢药物所必需的。

为验证他们的发现，Zimmermann等人。工程菌株B.多形拟杆菌，缺乏bt4096，给无菌小鼠要么这株或野生型B.多形拟杆菌，然后给所有的动物地尔硫卓。这证实了bt4096编码一种代谢地尔硫卓的酶。采用类似的方法，作者确定了代谢B.thetaiotaomicron可以修饰的18种药物所需的基因。

这种类型的一般策略应该能够识别肠道细菌中的酶，这些酶可以代谢任何给定的临床使用的药物或治疗分子。当在临床试验中测试候选疗法时，此类信息也将是有用的，以试图确定人是否具有特别擅长灭活特定药物的肠道细菌。

齐默尔曼及其同事的研究为我们对体内药物动力学的理解提供了显着的进步，并将成为新兴领域其他研究的蓝图，旨在追踪微生物对药物代谢的影响。然而，尽管这种分析的范围和深度令人印象深刻，但仍存在许多问题，邀请不耐烦的读者在此期间进行推测。需要考虑的一个问题是，不是口服，许多药物通过注射递送，因此预计不会遇到肠道细菌(尽管一些通过注射递送的药物可以到达肠道并在血液中重新出现) 。然而，在对口服，以及先进的方法给药大势所趋促进这一正在开发6，7。随着时间的推移，可能会出现从使用注射药物进行治疗到更广泛的口服给药的大规模过渡。如果是这样，了解微生物群在药物代谢中的作用的需求将变得更加迫切。

肠道细菌的药物代谢增加了微生物群影响人体的方式。从个体到个体的微生物群的显着变化可能也导致药物代谢的变化。此外，饮食可以对微生物群8的组成产生重大影响。饮食是否通过影响微生物群影响药物的效率?这些问题凸显了在尝试采用个性化医疗方法时考虑一个人的微生物群的复杂性。调整微生物群以满足我们的需求，包括实现针对药物代谢的个性化定制方法，可能就是这个领域的发展方向。