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运动与肠道微生物群对人类健康影响

已有 695 次阅读 2021-1-25 06:04 |个人分类:健康管理|系统分类:科研笔记

运动与肠道微生物群对人类健康影响

肠道微生物群和肌肉之间是一条双向交通的高速公路。运动是肠道菌群组成和功能的有效调节剂。2019年,几项研究揭示了骨骼肌和肠道微生物群之间的重要生物学联系,揭示了肠道细菌如何应对运动挑战,并在燃料可用性、肌肉功能和耐力表现方面发挥相互作用。饮食引起的肠道微生物群组成变化显著影响全身代谢、燃料利用率和运动能力。在肠道菌群耗尽的小鼠中,跑步机耐力跑步能力降低,离体骨骼肌收缩功能受损:恢复肠道菌群可逆转这些损伤。运动员代谢健康和运动能力的改善与微生物多样性和细菌种类的增加有关。在小鼠模型中,剧烈运动后人类粪便微生物群移植的非典型性维勒内拉显著增加了亚极量运动至衰竭的时间。职业运动员的微生物组与久坐不动的受试者的微生物组成不同,特别是在功能代谢水平上。

肠道菌群及其影响其组成和活性的因素会影响人体的代谢,免疫和发育过程。相对于习惯久坐的人,极端的体育锻炼以及相关的饮食习惯,例如专业运动员所追求的饮食习惯,与粪便微生物多样性和组成的变化有关。

规律的有氧运动对人体生理有许多好处,可以说是作为一种刺激性的应激源,随着时间的推移产生积极的适应。不同强度和持续时间的有氧运动会引起肠道通透性。越来越多的证据表明,采用持续数周到数月的运动疗法可以改善肠道通透性指标(Keirns, et al. 2020.)。

Mailing等人在“运动与肠道微生物群:对证据、潜在机制和对人类健康影响的综述”文章中报道他们和其他人的研究表明,运动能独立地改变肠道微生物群的组成和功能能力。他们在该综述文章中回顾了关于肠道微生物群的已知情况、研究方法以及运动训练对肠道微生物群的影响,并讨论了对人类健康和疾病的潜在机制和影响(Mailing, et al. 2019.)。

全球微生物组学技术在运动中的应用为绘制运动对组织特异性反应和全身健康益处的生物网络的复杂性和相互关联性提供了新的机会。一个跨学科的生理学和组学为基础的系统方法将导致发现一个新的运动调控的未来机制验证目标财富。运动生物学的这一前沿将有助于发展个性化的治疗策略,通过精确的运动医学提高运动成绩和人类健康。

对国际职业橄榄球联盟参与者和对照受试者的肠道微生物组进行了设计代谢表型分析和功能宏基因组学分析,运动员的途径(例如氨基酸和抗生素的生物合成及碳水化合物代谢)和粪便代谢物(例如微生物产生的乙酸,丙酸和丁酸短链脂肪酸(SCFA))相对增加,与肌肉更新(健身)和与对照组相比,总体健康状况。运动员和久坐的对照组之间粪便微生物区系的差异表明,在宏基因组学和代谢组学上的粪便微生物区系比在组成水平上的分离区更大,这为饮食-运动-肠道菌群范式提供了更多的见识。




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