研究发现，一个疗程的抗生素就能改变健康志愿者的肠道微生物群，这可能需要数月甚至数年的时间才能恢复到原来的物种组成。
抗生素的研制是医学上的一个突破。虽然它们能拯救生命，但它们也有黑暗面。根据今年早些时候发表在《柳叶刀》(the Lancet)上的一项研究，2019年，耐药性细菌导致100多万人死亡。
此外，越来越多的研究发现，即使是短疗程的抗生素也能改变肠道细菌种类的组成。这些群落变化可能是深刻的，一些人的微生物群落在分类上与服用药物后的重症监护室患者相似。而在治疗中存活下来的微生物往往携带耐药性基因，这可能使病原体获得逃避我们最好的药物武器的手段。
总的来说，圣路易斯华盛顿大学医学院的病理学家和微生物学家高塔姆·丹塔斯(Gautam Dantas)说，这些发现是一个警告，“每次服用抗菌素都是一场赌博，即使它是完全有必要的。”
探索健康的微生物
Dantas说，研究抗生素影响的一个棘手问题是，开抗生素处方的病人的肠道微生物群“已经因为其他原因而处于混乱状态”，尤其是那些已经住院的人。在这种情况下，很难将抗生素对微生物群的影响与疾病相关的改变区分开来。因此，包括Dantas和他的同事、传染病专家Jennie Kwon在内的研究人员一直在寻找健康的志愿者。
Kwon说:“很多人开(抗生素)处方，认为危害很小，特别是如果只是口服几天的药片。”“我们的问题是，这是真的吗?当你给一个健康人短疗程的抗生素，会不会对肠道微生物群造成任何破坏?”
研究小组招募了20名健康的志愿者，将他们分成4组，每组服用不同的抗生素或抗生素组合，持续5天。所选择的药物——左氧氟沙星、阿奇霉素、头孢波多辛以及阿奇霉素和头孢波多辛的联合用药——通常用于社区获得性肺炎患者，尽管这种疾病有时是病毒性的。在抗生素治疗前、期间和之后收集粪便样本并分析，最后一个样本在治疗后6个月采集。从这些样本中，研究人员绘制了肠道细菌的分类多样性是如何变化的，以及耐药性基因拷贝数的任何波动。
抗生素对健康志愿者肠道微生物群的干扰
graph depicting decline in gut microbiome diversity after taking antibiotics
服用抗生素后，健康志愿者肠道内微生物的多样性急剧下降。
ADAPTED FROM FIGURE 1C OF ANTHONY ET AL. CELL REP, 39:110649, 2022
研究小组发现，在服用抗生素后，总物种丰富度和可培养物种丰富度立即下降。对于大多数志愿者来说，这些测量值在两个月后回到了基线值，但存在的物种仍然是变化的，温斯顿·安东尼(Winston Anthony)指出，他是华盛顿大学圣路易斯医学院的博士候选人，他是该团队上个月发表的《细胞报告》论文的合著者，宣布了这一结果。这意味着抗生素“正在从根本上重组微生物群，”他说。
在三名健康志愿者中，他们被分配到不同的治疗组，肠道微生物组受到了特别的干扰。甚至在六个月后，他们的微生物组多样性仍在减少。Kwon说:“他们的肠道菌群变得更像重症监护室的病人，而不是健康的人。”不过，她指出，他们和其他参与者都感觉良好。
阿姆斯特丹大学的传染病专家W. Joost Wiersinga也在研究了抗生素对健康人的影响，他表示这项新工作“补充了证据，表明抗生素会对健康成年人的肠道微生物群产生重大的有害影响。”
事实上，在Wiersinga和同事于2018年进行的研究中，健康的志愿者在服用了一周的广谱抗生素后，肠道微生物群落多样性下降，链球菌和乳杆菌属过度生长。尽管随着时间的推移，这些细菌的数量越来越少，但在服用抗生素31个月后的研究期间，参与者的微生物组组成仍与最初的状态不同。“
抗生素疤痕”可能对耐药性产生持久的影响
除了诱导微生物组的组成变化，抗生素似乎增加了耐药性基因的流行。在Anthony等人的研究中，对于四种抗生素中的三种(除左氧氟沙星外)，在治疗六个月后采集的样本中，抗生素耐药性基因的相对数量更高——作者称这种变化为“抗生素疤痕”。
对于巴塞罗那瓦尔德希布伦大学医院(University Hospital Vall d 'Hebron)的消化系统研究员弗朗西斯科·瓜纳(Francisco Guarner)来说，这种耐药性基因的长期增长是一个值得注意的见解，他没有参与这项研究。他将肠道微生物群描述为一个被抗生素扰乱的生态系统。“当你服用抗生素时，网络中的一些细菌消失了，而另一些则过度生长，所以平衡是不同的。在这种新的平衡中，你得到的是对抗生素更有耐药性的细菌。”
携带抗生素耐药性基因的肠道细菌可能会造成几种威胁。当肠道细菌与病原体混合时，耐药性基因可转移，使病原体获得耐药性。最近发表的一项研究发现，耐药肠道共生菌甚至可以降解肠道中的抗生素，使病原体免受药物的影响。
在进一步的研究中，Kwon正在调查社区中一些健康的人是否可能成为耐药性基因的储存库，这种耐药性基因可能会传递给其他人。
为什么有些人的微生物群对抗生素的反应不同?
目前还不清楚为什么一些人的肠道微生物似乎特别受到抗生素的干扰。Wiersinga指出:“个体之间有很多差异，”人们的微生物群是否能恢复到最初的状态，如果可以，需要多长时间。
一些健康志愿者服用抗生素后肠道微生物群恢复不足
graph depicting persistent reduction in gut microbe diversity for some antibiotics takers
对于一些假定健康的志愿者来说，肠道微生物多样性的恢复要慢得多，如果它能恢复的话。
治疗前的微生物群状态可能是其中的一个因素。在研究中，三名志愿者的肠道微生物群落与重症监护室患者的肠道微生物群落相似，但他们的物种多样性略低。研究人员提出了几个假设来解释这一最初的差异，包括他们可能在研究之前服用了几轮抗生素。Kwon说，识别对抗生素不同反应的原因可以帮助改进它们的使用，尽管未来的研究需要揭示涉及的微生物和代谢组学因素，并确定它们是否具有临床预测价值。
最终，Wiersinga认为，这些不断积累的发现提醒医生“在开抗生素时要三思:我的病人真的需要吗?” |
