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吃”优秀“的屎,长成”优秀“的人类

发布日期:2019-07-31来源:原创: 小小王政 临床医学微讯发布人:楚楚动人y

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       新的研究已经确定了在精英运动员的微生物组中发现的一类细菌,能提高他们的运动能力。这些细菌归为Veillonella属,但久坐不动的人的肠道中没有这种细菌的存在。


       明白了吗?妈妈让我们不要一直坐着,要站起来活动活动。多么有先见之明,多么有科学价值啊!


       通过对细菌的仔细观察,来自Joslin糖尿病中心的研究人员确定细菌对运动产生的乳酸进行了代谢,并将其转化为丙酸盐(一种短链脂肪酸)。继而,人体利用丙酸盐改善运动能力。结果今天在Nature Medicine上报道。


       “增加运动能力是整体健康和预防心血管疾病、糖尿病和整体寿命的有力预测因素”,该论文的共同作者Aleksandar D. Kostic博士说:“我们设想的是人们可以服用的益生菌补充剂,这将增加其运动能力,保护他们远离糖尿病等慢性疾病。

       这项工作于2015年开始,采集的粪便标本来自于波士顿的马拉松运动员。当时哈佛医学院乔治教会实验室的研究员Jonathan Scheiman在马拉松赛前一周到马拉松赛后一周持续收集了运动员的样本。他还采集了久坐不起人的样本。Scheiman博士然后将样本带到Kostic博士的实验室,他们分析了这些样本以确定两组样本中的细菌种类。

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立即引起我们注意的是这个单一的微生物(Veillonella),因为在运动员完成马拉松比赛后立即呈现更高丰度的状态。同时,细菌在马拉松运动员中的丰度也高于久坐不动的人群,科西斯博士说。


       研究人员通过小鼠模型证实了细菌与改善运动能力之间的关联,因为实验表明在补充细菌后,小鼠模型的跑步能力明显增加。接下来,他们想弄清楚内在机制。“当我们深入了解细菌的细节时,我们发现它在人类微生物组中相对独特,因为它将乳酸作为其唯一的碳源”。在剧烈运动期间,肌肉会产生乳酸,而细菌能够将这种运动副产品用作其主要的食物来源“。“我们的直接假设是,细菌起到了代谢的作用,将乳酸从系统中清除,根据是乳酸在肌肉中的积聚会造成疲劳”。


       但是像Sarah Lessard(Joslin的临床研究员)和运动生理学领域的其他人认为,显然乳酸盐积聚导致疲劳的观点是不可接受的。所以,我们重新思考了这种情况的发生机制。Kostic博士和他的团队回到实验室,找出可能导致运动能力增加的原因。他们进行了宏基因组分析,追踪了微生物群落中所有生物的遗传信息,以查明的乳酸代谢开启了什么事件。


        研究人员指出,“与乳酸转化为短链脂肪酸丙酸盐相关的酶在运动后具有更高的丰度。然后问题可能是它不是去除乳酸,而是去除丙酸盐”,Kostic博士说。“我们做了一些实验,将丙酸盐引入小鼠(通过灌肠),并测试这是否足以满足这种增加的运行能力表型,结果正是如此”。Kostic博士及其团队计划与Lessard博士合作,研究丙酸盐如何影响运动能力的机制。


       寄居在肠道内的细菌菌落对我们的健康产生了巨大的影响。运动是健康生活方式的重要组成部分,能抵御2型糖尿病等疾病。许多患有代谢紊乱的人因无法达到一定水平的运动而无法抵御糖尿病。这是首批直接揭示微生物与人类宿主共生关系的研究之一。“研究结果非常符合预期,人体生产这种特殊微生物所偏爱的东西,然后作为回报,微生物正在创造一些有益于人体的东西”,他说:“这是一个非常典型的案例,逐步阐明微生物组如何发展成为与人类共生存在的机制。”