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研究发现肠道细菌的左旋多巴代谢通路
作者:小柯机器人 发布时间:2019/7/19 11:17:29

美国哈佛大学Emily P. Balskus课题组和加州大学旧金山分校Peter J. Turnbaugh课题组合作的一项最新研究,发现了一个种间肠道细菌左旋多巴代谢通路,并通过药物抑制了帕金森患者体内菌群的该代谢通路的相关酶活性。 该项研究成果发表在2019年6月14日出版的《科学》上。

在本研究中,研究人员描述了一个存在于肠道细菌种间的左旋多巴代谢通路。首先由粪肠球菌的磷酸吡哆醛依赖性酪氨酸脱羧酶将左旋多巴胺转化为多巴胺,然后由迟缓埃格特菌的钼依赖性脱羟酶将多巴胺转化为间酪胺。这些酶可以预测复杂人体肠道微生物群的药物代谢。虽然一种靶向宿主芳香氨基酸脱羧酶的药物并不能阻止肠道微生物左旋多巴的脱羧反应,但该课题组研究人员发现了一种化合物可以抑制帕金森患者体内菌群的这些酶的活性,并且将该化合物用于小鼠后,能够提高机体对左旋多巴的生物利用度。

人体肠道微生物群能够代谢帕金森氏症药物左旋多巴(L-dopa),这潜在地降低药物的有效性和诱导副作用。然而,在病人体内负责该活性的微生物体、相关基因和酶及其对宿主靶向药物抑制的敏感性尚不清楚。
 

附:英文原文

Title: Discovery and inhibition of an interspecies gut bacterial pathway for Levodopa metabolism

Author: Vayu Maini Rekdal, Elizabeth N. Bess, Jordan E. Bisanz, Peter J. Turnbaugh, Emily P. Balskus

Issue&Volume: VOL 364, ISSUE 6445,14 JUNE 2019

Abstract: The human gut microbiota metabolizes the Parkinson’s disease medication Levodopa (L-dopa), potentially reducing drug availability and causing side effects. However, the organisms, genes, and enzymes responsible for this activity in patients and their susceptibility to inhibition by host-targeted drugs are unknown. Here, we describe an interspecies pathway for gut bacterial L-dopa metabolism. Conversion of L-dopa to dopamine by a pyridoxal phosphate-dependent tyrosine decarboxylase from Enterococcus faecalis is followed by transformation of dopamine to m-tyramine by a molybdenum-dependent dehydroxylase from Eggerthella lenta. These enzymes predict drug metabolism in complex human gut microbiotas. Although a drug that targets host aromatic amino acid decarboxylase does not prevent gut microbial L-dopa decarboxylation, we identified a compound that inhibits this activity in Parkinson’s patient microbiotas and increases L-dopa bioavailability in mice.

DOI: DOI: 10.1126/science.aau6323

Source: https://science.sciencemag.org/content/364/6445/eaau6323

期刊信息
Science:《科学》,创刊于1880年。隶属于美国科学促进会,最新IF:41.037