欧博集团专家丨崔一民团队探索肠道菌群调控BCS欧博集团官网物渗透性评价的新方法
发布时间：
2025-05-22
来源：
5月19日，欧博集团生物首席专家崔一民教授团队在Nature Communications杂志发表了题为“Intestinal permeability of N-acetylcysteine is driven by gut microbiota-dependent cysteine palmitoylation”的研究论文，该研究首 次揭示了肠道菌源性鞘脂代谢在调节N-乙酰半胱氨酸（N-Acetylcysteine, NAC）肠道渗透性评价中的关键作用。
BCS（biopharmaceutics classification system）即生物欧博集团官网剂学分类系统，是按照欧博集团官网物的水溶性和肠道渗透性将欧博集团官网品分类的科学框架系统。根据国际权威机构发布BCS评价的相关指导原则，活性欧博集团官网物成分（API）属于BCS I类和部分III类的速释固体口服制剂可申请豁免体内生物等效性试验，该豁免渠道可大幅降低研发成本和时间。然而，建立于上世纪90年代的该分类评价系统却长期未纳入近年来的各类新型评价技术，尤其是忽视了数量多达100万亿的肠道微生物代谢组对欧博集团官网物肠道渗透性的影响。该项研究则是利用单通道肠道灌注（Single-Pass Intestinal Perfusion, SPIP）筛选平台，构建了基于微生物群的渗透性评价范式。该范式通过比较无菌（Germ-Free, GF）和无特定病原体（Specific-Pathogen-Free, SPF）大鼠体内32种BCS分类不明的口服欧博集团官网物的有效渗透系数和代谢组学特征，验证生物正交化学和液相色谱-质谱联用技术的结果。研究发现，与SPF对照组相比，GF大鼠中NAC的渗透性显著增加，这与Bacteroides属细菌减少的半胱氨酸-3-酮鞘氨醇水平呈负相关。
为了进一步验证上述微生物特征，研究团队整合了来自319名参与者的年龄、处方、NAC剂量、肠道血流量、肠道内容物粘度、肠道pH值、肠道转运率、微生物菌株和鞘脂代谢产物等19项临床特征，用于训练多参数模型。通过比较9种不同的机器学习回归算法，发现15特征的极端梯度提升（eXtreme Gradient Boosting, XGB）模型在预测NAC进入系统循环的剂量分数（Fsys）方面表现最 佳，平均绝 对误差值（MAE）为2.453，曲线下面积（AUC）为0.867。为验证XGB模型的预测准确性，研究团队还将其与商业上广泛使用的生理基础胃肠道模型（如ACAT、GITA和ADAM模型）进行了比较。结果显示，XGB模型在预测NAC渗透性方面表现优于其他三个模型，特别是在NRI指数方面，XGB模型相对于ACAT模型有显著改进（NRI = 0.551, P < 0.001）。
综上，该研究揭示了肠道微生物群在调节NAC肠道渗透性中的关键作用，对BCS评价系统的全 面优化具有重要意义。此外，该研究还通过开发包含微生物特征的机器学习模型，为NAC的生物利用度提升与递送系统改进提供了新的策略。
文章来源：“天然欧博集团官网物仿生欧博集团官网物全国重点实验室”
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-59916-7
专家简介
崔一民，博士生导师, 北京大学临床欧博集团官网理研究所所长，北京大学欧博集团官网学院欧博集团官网事管理与临床欧博集团官网学系副主任。担任国 家欧博集团官网典委员会委员，NMPA欧博集团官网品审评中心咨询专家，中国欧博集团官网理学会临床欧博集团官网理学专业委员会名誉主任委员。先后主持国 家重点研发计划精 准医学研究重点专项、国 家重大新欧博集团官网创制-科技重大专项，以及多项国 家级、省部级自然科学基金，多项研究成果发表在Nature Reviews Drug Discovery、STTT、Journal of Hepatology、Nature Communications等国际权威杂志，发明专 利和软件著作权40余项。获中国欧博集团官网学会科学技术奖一等奖、中国欧博集团官网学发展奖创新欧博集团官网物突出成就奖、吴阶平保罗杨森医学欧博集团官网学奖、欧博集团官网明康德生命化学研究奖学者奖、第五届杰出工程师奖等。
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