为每个人提供通用饮食的想法开始被认为是一种过于简单的方法,因为它没有考虑到每个人在新陈代谢和微生物群等一系列方面的独特本性。这就是为什么科学界建议从“放之四海而皆准”的饮食方式转变为综合个性化治疗方法

几年前,以色列魏茨曼科学研究所的Eran Segal和他的同事们显示我们的肠道微生物群是预测无糖尿病患者血糖反应的关键决定因素。

我们的肠道微生物群是否也在我们对运动的独特反应中发挥了作用?一个小书房来自中国香港大学、德国汉斯·诺尔研究所和中国广东药科大学的研究人员揭示肠道微生物群及其代谢物可能有助于预测运动对糖尿病前期患者的代谢益处

在39名有糖尿病前期且没有药物治疗的超重男性样本中,在12周以运动为基础的干预后,观察到空腹血糖、胰岛素和胰岛素抵抗(HOMA-IR)的高人际可变性(以及体重和脂肪百分比的同质变化)。这些发现意味着参与者可以分为应答者(n = 14) -显示葡萄糖稳态和胰岛素敏感性显著改善-或无应答者(n = 6)。

作者发现运动促进有反应者和无反应者肠道菌群的差异改变.在其他因素中,应答者表现出丁酸盐生产者的增加(例如,Lanchospiraceae细菌),而非应答者的特征是促炎细菌的增加,如Alistipes shahii

更有趣的是,在运动的推动下,肠道微生物群和微生物代谢产物在功能水平上的变化。应答者显示了一种肠道微生物群,该微生物群具有高表达基因,参与增加DNA复制,同时产生短链脂肪酸(SCFAs)和-氨基丁酸(GABA)的能力增强,这是涉及到改善了葡萄糖稳态。而支链氨基酸和芳香族氨基酸的分解代谢增加,可促进胰岛素抵抗,仅在经过12周运动干预后的应答者中显示。

相比之下,无反应者的肠道微生物群的特征是结肠气体和有毒化合物(即酚衍生物和硫酸盐代谢物)的产生增加,科学家认为这可能会减弱运动对葡萄糖稳态的有益影响。经过12周的运动训练后,无反应者的肠道菌群与久坐的对照组非常相似。

在另外30个实验对象中,通过使用机器学习整合基线微生物特征,作者能够准确预测个性化的运动血糖反应这是人工智能的一个子类。

从有反应的小鼠(而不是无反应的小鼠)移植粪便微生物群,可以改善肥胖小鼠的葡萄糖稳态和胰岛素敏感性。这项在小鼠身上进行的实验表明,肠道微生物群在调节运动对宿主代谢的影响方面发挥了因果作用。

我们已经知道人类肠道微生物群可能是锻炼对我们的健康和幸福的诸多好处背后的原因。现在,这些发现表明,在实现众所周知的运动代谢效果(包括改善葡萄糖稳态和胰岛素敏感性)时,个体肠道菌群组成和功能多样性很重要。

由于运动在预防和治疗糖尿病及相关并发症中发挥着核心作用,研究肠道微生物靶向策略,并考虑基线微生物特征以外的其他输入,将有助于提高运动反应的可变性。

参考:

刘艳,王艳,倪艳,等。肠道微生物群发酵决定运动预防糖尿病的效果细胞金属底座.2019.doi: 10.1016 / j.cmet.2019.11.001。