研究者終於發現微菌會干擾藥物在人體內原定藥效作用途徑的具體例證，哈佛大學與加州大學的研究團隊指出，就如人吃了發酵麵包後，人體的消化系統內的數萬億微菌會幫助人體進行食物中如纖維的消化吸收等化學作用，同樣的，腸道細菌也會破壞我們吃進去的藥，並可能造成有害的副作用如沒有作用到原本要作用的位置、產生不預期的毒性或使藥物的效用降低等等。

以帕金森氏症治療用的左旋多巴(levodopa, or L-dopa)藥為例，左旋多巴原本作用為協助傳遞多巴胺(dopamine)至腦部進而緩減病人因神經細胞缺少多巴胺造成的神經肌肉平衡協調不良的症狀。

然而，病人對左旋多巴的藥物反應不一，研究人員早知人體內的酶可能破壞腸道中的左旋多巴，使藥物無法作用至腦部，也因此有開發反制此弱化左旋多巴藥效的卡比多巴(carbidopa)藥物。但為何藥物在不同病人的反應及代謝不一，仍有許多是無法解釋，藥物對有些病人較沒有效果，且藥物在腦以外所產生的多巴胺衍生物也有副作用，如嚴重的腸胃不適或心律不整，以至於，當較少藥效作用到腦部時，病人又會被開給更多的藥量，更潛在地增加後續的副作用。

早前研究者即懷疑微菌可能是左旋多巴消失的背後因子，之前已有研究指出抗生素可促進病人左旋多巴的藥效反應，換句話說，我們可能究責細菌在干擾藥效中的角色，雖然，究竟是那一菌種要負最大責任、它們為何及如何吃掉藥物等，尚待釐清。

可以扮演這中間轉換角色的細菌上的酶不多，但有些可與酪氨酸—近似左旋多巴的胺基酸作連結，另有一種發現於牛奶與泡菜等食物的細菌則可同時連接酪氨酸與左旋多巴。

哈佛的研究團隊由比對細菌DNA找到可以編碼類似酶的腸道微菌，其中更以糞腸球菌(Enterococcus faecalis)這一菌株可吃掉所有的左旋多巴，提供一強而有力的證據證明E. faecalis細菌、酶(PLP-dependent tyrosine decarboxylase or TyrDC)與左旋多巴的代謝機轉。另一個要解答的問題，則是人體內的酶可以在腸道轉換左旋多巴為多巴胺，而新的carbidopa藥物的調節機制是否對E. faecalis細菌的酶有相同的反應?

雖然人類與細菌的酶二者的化學反應幾乎相同，但仍有些許的不同。研究者假定carbidopa藥物或許無法穿透細菌的細胞或其結構上些微的差異即可防止藥物與細菌酶的交互作用，如果真的是這樣，其他宿主標靶的治療可能也是無效的，就如carbidopa藥物一樣。

另一個重要的發現為找到可能是抑制細菌酶的分子，這個分子可只鎖定在非必要的酶、關掉不想要的代謝作用但又不會殺死細菌，這也提供促進左旋多巴治療新藥開發的新起點。此外，研究人員也發現，在E. faecalis細菌轉化藥為多巴胺之後，又會進一步再轉換多巴胺為其他代謝化合物－間酪氨酸(meta-tyramine)。為證實這一點，研究人員提供多巴胺給多種微生物群，看看那一細菌最後成功出線，答案是緩慢愛格士氏菌(Eggerthella lenta)，這隻細菌可以消耗掉多巴胺並產生間酪氨酸的產物，這個間酪氨酸的產物很可能即是導致左旋多巴副作用的原因之一。這樣的代謝機轉是之前在實驗室針對酶的化學反應所無法釐清的，因此，尚有許多問題亟待進一步探究，為什麼細菌會調適以使用多巴胺？在這裏面腸道微生物能起什麼作用？這些化學反應對人體健康的影響又如何？

綜合所述，說明在病人服用左旋多巴後出現的差異極劇的副作用及藥效上，腸道微菌扮演著重要的角色。此種微菌干擾的作用或許不僅限於左旋多巴及帕金森氏症，我們仍需更多的研究，以進一步確認腸道中的那些菌、做那些事、如何影響人體的健康等。

本文所參考文章出自：

Vayu Maini Rekdal, Elizabeth N. Bess, Jordan E. Bisanz, Peter J. Turnbaugh, Emily P. Balskus. Discovery and inhibition of an interspecies gut bacterial pathway for Levodopa metabolism. Science, 2019; 364 (6445): eaau6323 DOI: 10.1126/science.aau6323