日常化學物質悄悄地破壞有益的腸道細菌
科學家們對廣泛使用的人造化學物質進行了大規模的實驗室分析,發現其中 168 種化學物質對通常生活在健康人類腸道中的細菌有害。這些物質可以減緩或阻止微生物的生長,而微生物在支持整體健康方面發揮著重要作用。
已確定的許多化學物質是人們在日常接觸中可能遇到的化學物質,包括食物、飲用水和環境。到目前為止,大多數藥物根本不被認為會干擾細菌。
與抗生素耐藥性的聯繫引發新的擔憂
當腸道細菌暴露於這些化學污染物時,其中一些細菌會改變其功能以求生存。在某些情況下,這種適應也會使細菌對環丙沙星等抗生素產生耐藥性。如果人體內發生類似的變化,感染可能會變得更難以治療。
該研究由劍橋大學的研究人員領導,包括在實驗室條件下針對 22 種腸道細菌測試 1,076 種不同的化學物質。
農藥和工業化學品是最有害的
被證明會損害腸道細菌的化學物質包括通常應用於農作物的除草劑和殺蟲劑等農藥。阻燃劑和塑料等產品中使用的工業化合物也被發現對這些微生物有毒。
人類腸道微生物組包含大約 4,500 種不同的細菌,有助於保持身體正常運轉。當這個脆弱的系統受到破壞時,可能會導致一系列健康問題,包括消化問題、肥胖、免疫功能差以及對心理健康的影響。
為什麼化學安全測試忽略了腸道健康?
目前的化學品安全評估通常不考慮腸道微生物組。這是因為化學品是針對特定的生物體或過程而設計的,例如,殺蟲劑必須針對昆蟲。
研究人員利用實驗數據開發了一種機器學習模型,幫助預測合成化學物質(無論是已經在使用還是正在開發)是否可能損害人類腸道細菌。結果和新模型發表在期刊上 自然微生物學。
研究人員呼籲採取新的化學品安全方法
劍橋大學毒理學部研究員、該研究的第一作者 Indra Rho 博士說:“我們發現,許多僅作用於一種目標(例如昆蟲或真菌)的化學物質也會影響腸道細菌。我們很驚訝其中一些化學物質具有如此強烈的作用。例如,我們經常接觸的許多工業化學品,例如阻燃劑和增塑劑,人們認為根本不會影響生物體,但它們確實會影響。”
該研究的資深作者、劍橋大學醫學研究中心毒理學部的 Kiran Patel 教授補充道:“這項大規模研究的真正優勢在於,我們現在擁有預測新化學品影響所需的數據,目標是邁向新化學品在設計上安全的未來。”
參與這項工作的另一位研究人員斯特凡·卡姆拉德博士說:“對人類使用的新化學物質的安全性評估必須確保它們對我們的腸道細菌也是安全的,因為腸道細菌可以通過我們的食物和水接觸化學物質。”
關於現實世界的暴露,科學家們還不知道什麼
目前關於環境化學物質如何直接影響腸道微生物組進而影響人類健康的信息有限。研究人員表示,腸道細菌很可能反復接觸許多所測試的化學物質,但到達消化道的確切數量仍不清楚。為了更好地了解風險,未來的研究將需要跟踪整個身體對化學物質的接觸情況。
“我們現在開始在實驗室環境中發現這些相互作用,重要的是開始收集更多現實世界的化學暴露數據,看看我們的身體是否存在類似的影響,”帕特爾說。
在了解更多信息之前,研究人員建議採取簡單的步驟來減少接觸,例如在食用水果和蔬菜之前清洗它們,以及避免在家庭花園中使用殺蟲劑。