改造細菌助維持天然腸道菌相！守護好菌免受抗生素傷害

抗生素雖為許多人的救命丹，但同時也會傷害到腸道菌相，嚴重者甚至可能有發炎或感染艱難梭菌（C. difficile）的風險。除此之外，抗生素的濫用也常會導致細菌產生抗藥性。

為解決此一難題，美國麻省理工學院（MIT）的工程師成功研發了一種能保護人體消化道內天然菌相的改造細菌。透過改造一種可安全食用的細菌菌株，讓其產生酵素能分解腸道內的 β-內醯胺類抗生素（Beta-lactam antibiotic）系列抗生素，包含安默西林（Amoxicillin）、安比西林（Ampicillin）和其他常用的抗生素藥物。除了完整守護腸道菌相外，改造細菌株並不會影響到體內血液中抗生素濃度，確保其仍可於其他器官部位產生殺菌效果。此研究日前發布於 Nature Biomedical Engineering 期刊中。

抗生素療程常造成腸道菌相受損

人類腸道中的微生菌相在代謝、免疫功能與神經系統中扮演重要角色，一旦受到藥物或其他飲食因素介入，其組成可能會受到改變或損害，進而導致各種疾病與併發症，其中最常見的為艱難梭菌感染。

艱難梭菌是一種長期存在於人體腸道中，但不會對其造成損害的微生物，不過當與艱難梭菌競爭的菌株受到抗生素攻擊時而消失時，艱難梭菌將可能會主導腸道菌相，進而產生腹瀉與結腸炎。美國每年平均約有 50 萬人受艱難梭菌感染，約 15,000 人因此而死亡。

守護微生菌叢新輔助療法：改造乳酸乳球菌

患者在接受抗生素療程時，醫師常會額外給予益生菌來幫助緩和抗生素對腸道菌所造成的傷害，然而益生菌其實也會受到抗生素的傷害，且其並無法完全還原腸道內的天然菌相。本研究的第一作者 Andres Cubillos 研究員就特別指出，標準的益生菌是無法與原生腸道菌相的多樣性相提並論，也不能發揮相似的功能。

為守護微生菌叢不受抗生素破壞，研究團隊決定改造可食用細菌以研發新輔助療法。透過改造常用於製造乳酪的乳酸乳球菌（Lactococcus lactis），使其可生成能分解 β-內醯胺類抗生素的酵素， β-內醯胺類酶（β-lactamases）。由於 β-內醯胺類抗生素為目前最廣泛使用的抗生素種類，舉凡青黴素（penicillins）、安默西林與安比西林等皆屬於此類，常用於治療與預防細菌感染，因此改造過的細菌輔療可幫助約 60% 服用抗生素療程的患者。

改造過的細菌經口服後會分佈於腸道內，以分解腸道內的抗生素，而抗生素不論是經過口服或注射，仍可在體內血液循環中保持一定的濃度，且當改造細菌完成分解抗生素的工作後，便會從消化道中排出。