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【火狐体育】锻炼可改变我们的肠道微生物,但是其中的作用机制仍不清楚

 


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本文摘要:SaraCampbell告诉他《科学家》网站,当她2010年第一次在PubMed上输出“磨练(exercise)和微生物组(microbiome)”并按回车键时,搜寻结果实质上是零。

SaraCampbell告诉他《科学家》网站,当她2010年第一次在PubMed上输出“磨练(exercise)和微生物组(microbiome)”并按回车键时,搜寻结果实质上是零。Campbell刚刚开始在美国罗格斯大学兼任运动科学助理教授。

作为一名运动员,她在博士和博士后期间研究新陈代谢、运动和饮食,她那时就开始猜测磨练否不会影响肠道中的微生物。Campbell说道,“我们告诉磨练可以已完成所有这些令人难以置信的事情”,比如减少炎症和强化抗氧化防卫。因此,她想起,“好吧,如果宿主和肠道微生物组之间不存在共生和互助,就必需有一些事情再次发生...在运动中肠道微生物发生变化”。当她在PubMed上的搜寻结果为机时,她要求:“我必需积极开展这方面的研究”。

通过与来自罗格斯大学的微生物学家和毒理学家和来自美国俄克拉荷马市的一名病理学家合作,Campbell设计了一项实验来分析进食长时间饮食或高脂肪饮食12周的雄性小鼠的粪便样本。每组中的一些小鼠展开磨练,每组中只剩的小鼠维持久坐。结果表明体力活动在小鼠的肠道中产生了独有的微生物组,与它们的饮食牵涉到:尤其地,磨练的小鼠的肠道内所含粪杆菌(Faecalibacterium)、梭菌(Clostridium)和Allobaculum,而久坐的小鼠的肠道内则没。

高脂肪饮食也引发久坐小鼠的肠道中经常出现炎症,这在进食高脂肪饮食并展开磨练的小鼠中是仔细观察将近的。这些研究结果公开发表于2016年3月,反对了几年前的一项研究结果,即磨练可以避免体重增加,并转变进食高脂肪食物的小鼠体内的肠道微生物。他们在2018年公开发表的一项针对人类的横向研究也很好地印证了这一点:他们找到身材苗条的久坐一动的人在磨练六周后也不会在他们的肠道中产生更高水平的梭菌(Clostridiales)、毛螺菌(Lachnospira)、罗氏菌(Roseburia)和粪杆菌,但是当他们暂停磨练时,这些细菌不会完全恢复到基线水平。开始磨练的肥胖者也转变了他们的肠道细菌,但是这些变化不同于在身材苗条的人中仔细观察到的变化。

美国诺伊大学香槟分校研究员JeffreyWoods说道,虽然身材苗条的人和体重增加的人之间的变化不存在差异的原因尚能不确切,但是这些结果表明,无论饮食或身体构成如何,磨练都会转变人类的肠道菌群。他说道,“这是一个非常新的领域,意味著是一个新的运动科学领域”,并说明说道,虽然磨练和肠道微生物变化之间的关联性已创建,“但是磨练如何转变这些微生物,我们并不知道。

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”目前尚能不确切这些变化否有益,但是有线索指出有可能就是如此。磨练和肠道不存在关联性的线索针对磨练对肠道微生物组的影响,一个主要观点是,磨练不会减少产生丁酸的肠道微生物的水平,丁酸是一种短链脂肪酸,对人类具备一系列身体健康益处,比如产生诱导饥饿的饱腹感觉激素,在反对现有神经云存活和增进新的神经元生长方面充分发挥着起到。粪杆菌与其他细菌,比如毛螺菌,在磨练后或许在肠道中的金属量减少了,一般来说不会产生短链脂肪酸来应付摄取的膳食纤维。

在2019年4月公开发表在ExerciseandSportScienceReviews期刊中的关于体力活动和肠道微生物组构成的一篇综述中,Woods及其同事们明确提出磨练可能会转变肠道的组织中免疫细胞的基因表达,从而造成较少的促炎细胞信号蛋白和更加多的抗炎蛋白,以及抗氧化酶的产生。这些免疫细胞坐落于肠道微生物群落附近,可以产生毁坏某些肠道细菌类群的抗菌化合物,同时增进产生丁酸的肠道细菌的生长。磨练也有可能转变肠道粘液的成分,这将影响生活在那里的细菌物种,比如Akkermansiamuciniphila---一种具备抗炎特性的细菌,在磨练后,它或许不会大量减少。

磨练还可以提升人体的核心温度,增加流向肠道的,这有可能造成肠道微生物与肠道粘液中的免疫细胞之间再次发生更加必要的认识,并且有潜力转变肠道微生物的构成。胆汁酸的循环,可以转变肠道微生物群落,也不会在磨练期间减少,也不会如此,这可能会转变肠道的pH值,从而转变肠道微生物群落的多样性。Woods说道,“这些是我们可以测试的一些有可能的机制,但是它们不更容易测试,这是因为很难隔绝它们中的任何一个。

”磨练、微生物和肠道身体健康这些潜在的机制有助说明科学家们在肠道微生物组和肠道身体健康之间仔细观察到的一些关联性。比如,结肠癌患者具备金属量上升的产生丁酸的细菌,比如罗氏菌和毛螺菌。身体健康细胞中的丁酸增进表观遗传标记,从而造成细胞改版和细胞增殖,而在细胞中,丁酸通过表观遗传学来诱导细胞增殖并增进细胞死亡,这指出对磨练的结肠癌患者有益。


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