以前的研究已经表明,化学和物理压力是所有与宿主共同进化的微生物的生理和生态的主要影响因素。然而,在人体中,肠道微生物对生理应激反应的生理效应研究甚少。

最近的一次学习为首的Stefan Pasiakos博士从军事营养司处于美国陆军研究所的环境医学院在纳蒂克(马萨诸塞州,美国)的研究人员发现肠道微生物群组成和代谢活性的变化与正在进行军事训练的成年人的肠道渗透性,生理压力

研究人员研究了多压力源军事训练环境的影响,将其作为生理压力的模型,包括长时间的生理和心理压力、睡眠剥夺、对73名挪威陆军士兵(2名女性)> 18岁的肠道菌群组成、代谢活性和肠道通透性(IP)进行了研究。士兵每天提供3份挪威口粮,含或不含蛋白质或碳水化合物补充剂(对照组每天3份口粮,n=18;碳水化合物组每天3次口粮,每天4条碳水化合物零食棒,n=27;蛋白质组每天吃3份口粮,每天吃4条蛋白质零食,n=28)。在为期4天、全长51公里的越野滑雪行军中,志愿者背着45公斤的背包,以每小时50:10分钟的工作与休息比率滑雪(压力)。

每组的膳食摄入可以在其中找到桌子从原文中。IP(通过量化口服摄入的尿糖和甘露醇的尿排泄),炎症生物标志物(通过血浆/血清脂多糖评估,血清高敏感性C-反应蛋白和肌酸激酶),粪便微生物群组合物和粪便和血浆代谢物。在为期4天的培训练习之前和期间。

在4天的培训期内,IP增加了62%,与饮食组无关,并与增加的血浆LPS和IL-6炎症生物标志物相关联.根据作者,肠道屏障完整性和应激诱导的肌肉损伤都可能通过诱导紧密结缺陷功能障碍可能导致炎症。

在压力测试前的2天,以及完成压力测试后的晚上或白天采集粪便样本。在73名参与者中,38名志愿者提供了粪便样本,其中26人提供了压力前和压力后的样本。在所有饲粮组中,肠道菌群多样性均有所增加,主要表现为较弱优势菌群的丰度增加,而较强优势菌群的丰度减少拟杆菌;这包括来自几个分类群的潜在有害和传染性细菌的相对丰富程度增加。

当我们关注肠道微生物的代谢活动时,训练4天后,粪便中23%的细菌代谢物发生显著改变.报道了粪便微生物组成,粪便和血浆代谢物,肠道渗透性和炎症之间的几个关联。在军事训练期间与IP变化相关的粪便代谢物中是几种氨基酸和脂质和异种症。代谢物精氨酸和半胱氨酸的浓度降低与IP增加有关

总之,这些结果表明,诸如军事训练环境中的物理压力源可以诱导IP的短期增加以及炎症标志物的改变,以及肠道微生物群组成和代谢功能。此外,这种变化是持续的,疾病相关的数量和质量,这些数据打开了靶向肠道微生物的未来可能性,以防止成人的生理压力期间IP。

参考:

Karl JP,Margolis Lm,Madslien eh,等。肠道微生物群组合物和代谢的变化与延长生理应激后年轻成年人的肠道渗透性增加一致AM J Physiol胃肠肝原理.2017年;DOI:10.1152 / ajpgi.00066.2017。