改造细菌助维持天然肠道菌相！守护好菌免受抗生素伤害

抗生素虽为许多人的救命丹，但同时也会伤害到肠道菌相，严重者甚至可能有发炎或感染艰难梭菌（C. difficile）的风险。除此之外，抗生素的滥用也常会导致细菌产生抗药性。

为解决此一难题，美国麻省理工学院（MIT）的工程师成功研发了一种能保护人体消化道内天然菌相的改造细菌。透过改造一种可安全食用的细菌菌株，让其产生酵素能分解肠道内的 β-内酰胺类抗生素（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药物。除了完整守护肠道菌相外，改造细菌株并不会影响到体内血液中抗生素浓度，确保其仍可于其他器官部位产生杀菌效果。此研究日前发布于 Nature Biomedical Engineering 期刊中。

抗生素疗程常造成肠道菌相受损

人类肠道中的微生菌相在代谢、免疫功能与神经系统中扮演重要角色，一旦受到药物或其他饮食因素介入，其组成可能会受到改变或损害，进而导致各种疾病与并发症，其中最常见的为艰难梭菌感染。

艰难梭菌是一种长期存在于人体肠道中，但不会对其造成损害的微生物，不过当与艰难梭菌竞争的菌株受到抗生素攻击时而消失时，艰难梭菌将可能会主导肠道菌相，进而产生腹泻与结肠炎。美国每年平均约有 50 万人受艰难梭菌感染，约 15,000 人因此而死亡。

守护微生菌丛新辅助疗法：改造乳酸乳球菌

患者在接受抗生素疗程时，医师常会额外给予益生菌来帮助缓和抗生素对肠道菌所造成的伤害，然而益生菌其实也会受到抗生素的伤害，且其并无法完全还原肠道内的天然菌相。本研究的第一作者 Andres Cubillos 研究员就特别指出，标准的益生菌是无法与原生肠道菌相的多样性相提并论，也不能发挥相似的功能。

为守护微生菌丛不受抗生素破坏，研究团队决定改造可食用细菌以研发新辅助疗法。透过改造常用于制造乳酪的乳酸乳球菌（Lactococcus lactis），使其可生成能分解 β-内酰胺类抗生素的酵素， β-内酰胺类酶（β-lactamases）。由于 β-内酰胺类抗生素为目前最广泛使用的抗生素种类，举凡青霉素（penicillins）、安默西林与安比西林等皆属于此类，常用于治疗与预防细菌感染，因此改造过的细菌辅疗可帮助约 60% 服用抗生素疗程的患者。

改造过的细菌经口服后会分布于肠道内，以分解肠道内的抗生素，而抗生素不论是经过口服或注射，仍可在体内血液循环中保持一定的浓度，且当改造细菌完成分解抗生素的工作后，便会从消化道中排出。