虽然包括饮食和药物已被证明是调节肠道微生物群组成和功能多样性的主要外源性因素,之前研究在职业运动员中发现,身体活动状态与肠道菌群组成有关。然而,目前还没有针对耐力训练对肠道微生物代谢产物组成、功能能力和肠道微生物代谢产物影响的干预研究。

一个新的学习为首的博士杰弗里·伍兹来自运动机能学和社区健康部和营养科学部伊利诺伊大学香槟分校(伊利诺斯州的厄巴纳)已经发现运动训练诱导人体肠道微生物群的组成和功能变化,这些变化与饮食无关,与运动的维持有关

14肥胖人员18精益和久坐不动的成年人,开始他们在锻炼期间执行监督心血管锻炼——从适度发展(心率储备的60%)剧烈强度(心率储备的75%)- 30 - 60分钟/ 6周一天三次一个星期。研究人员在运动前后以及运动6周(洗脱期)后收集了他们的粪便样本,用于肠道微生物组分析。总的来说,在这项纵向研究中,当参与者从久坐的生活方式转变为更活跃的生活方式,并重新回到久坐的状态时,他们的肠道微生物群的组成发生了变化。

在整个研究期间,参与者保持正常饮食。除了饮食,研究人员还控制了其他暂时性影响肠道微生物群的因素,包括肥胖状况和抗生素的使用。

运动训练增加了瘦肉参和者粪便中三种最丰富的短链脂肪酸(SCFA)、醋酸盐、丙酸盐和丁酸盐的浓度-影响取决于体重指数,因为乙酸和丁酸盐的变化主要在瘦的参与者中观察到。有趣的是,与运动相关的微生物代谢物变化与SCFA产生类群比例的变化相关Faecalibacterium属及拉赫诺斯皮拉spp)。醋酸辅酶A(CoA)转移酶基因(BcoAT)的水平-一种参与调节丁酸盐生成的基因——在瘦肉型和肥胖型参与者中更为重要。事实上,运动引起的粪便BcoAT和SCFA水平的增加也与瘦体重的增加密切相关。然而,一旦运动训练结束,他们的水平再次下降。

马上学习在小鼠中,同样的研究人员将运动(n=19)和久坐(n=10)小鼠的盲肠内容物移植到久坐无菌(GF)小鼠的结肠中。正如之前对人类进行的纵向研究一样,运动小鼠微生物群的GF小鼠受体表现出较高比例的丁酸产生类群. 在第二个实验队列中,GF小鼠被运动肠道微生物群定植,然后用葡聚糖硫酸钠治疗,来自运动训练小鼠的肠道微生物群转移导致受体小鼠结肠中肠道微生物群组成改变、抗炎基因表达增加和组织学参数减弱——这可以通过减少结肠缩短、减少粘液消耗和增加参与组织再生的细胞因子表达得到证明。

总之,人类研究的结果表明,运动训练会导致肠道微生物组的组成和功能变化,这取决于肥胖状况和运动的持续性,但与饮食无关。关于小鼠研究,这些数据表明,运动诱导的肠道菌群修饰可直接影响宿主对肠道菌群定植和化学诱导结肠炎的反应。需要进行进一步的研究,以便清楚地描述饮食运动与宿主之间的相互作用。

根据教授杰弗里·伍兹他补充道:“这些研究首次表明,运动可以独立于饮食或其他因素对肠道产生影响。底线是,肥胖者和瘦人的微生物群对运动的反应存在明显差异。我们还有更多的工作要做,以确定其原因。”

引用:

Allen JM,邮寄LJ, Niemiro GM,等。运动改变瘦人和肥胖人肠道微生物群的组成和功能锻炼与运动医学与科学. 2017; 内政部:10.1249/MSS.0000000000001495。

Allen JM,Mailing LJ,Cohrs J等。运动训练诱导的肠道微生物群的修饰在微生物群定植后持续存在,并减弱了对化学诱导的肠道结肠炎的反应肠道微生物. 2017; 1-16. 内政部:10.1080/19490976.2017.1372077。