非抗生素类药物对肠道菌群的影响已得到广泛认识，但其作用机制尚不清楚，且有效缓解药物诱导肠道菌群失调的策略仍然有限。
肠道细菌中存在大量与人类药物靶点结构相似的“同源蛋白”。劳兴珍/封硕等团队研究发现，药物破坏菌群的关键在于“同源竞争”。药物进入肠道后，会高亲和力地结合这些细菌蛋白，从而直接抑制敏感菌的生长，引发菌群失衡。计算与实验证实，该机制预测准确，76%携带高亲和力同源蛋白的菌株对相应药物敏感。基于此机制，团队提出“益生菌竞争性结合”的修复策略。团队筛选出携带对甲氨蝶呤具有高亲和力同源蛋白的益生菌——动物双歧杆菌乳亚种，该益生菌在肠道内可充当“分子诱饵”，优先结合药物，有效缓解药物诱导的菌群紊乱，且不影响系统药效。
这项研究为理解药物-菌群互作提供了全新理论框架，并开辟了通过定制化益生菌方案，在治疗期间保护肠道微生态的精准医学新路径。
该成果近日以"Probiotics mitigate non-antibiotic drug-induced dysbiosis via protein homology-driven competitive binding"为题发表在Nature Communications。该研究得到了国家自然科学基金、江苏高校优势学科建设工程等项目资助。我校博士后封硕，博士生周淑鑫和司子林为共同第一作者。博士后合作导师劳兴珍副教授，以及李菁教授和郑啸教授为共同通讯作者。中国药科大学为唯一通讯单位。
药物通过“同源竞争”机制扰乱菌群及修复策略的示意图
（供稿单位：生命科学与技术学院，撰稿人：焦萌，审稿人：刘帆）