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提高运动能力的细菌——韦荣球菌

发布时间:2020-11-06 09:24 作者:何世琳
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这幅画面你一定经历过,长时间不运动,突然有一天心血来潮跑了几公里。接下来的几天,你会因为肌肉酸痛重新回归废柴的状态,并且在下楼梯的时候完全失去表情管理,一步一个“啊”!

这是因为剧烈运动时肌肉中产生大量的乳酸,乳酸刺激肌肉神经从而引起酸痛。

不仅运动小白们运动会产生乳酸进而酸痛,跑马拉松的运动员也是一样的。毕竟大家身体构造是一样的,但是为啥他跑的那么快啊?难道仅仅是因为运动员长期的训练,有钢铁般的意志,不服输的运动精神?

除却人体运动等等研究外,乔斯林糖尿病中心的研究人员近日发表在《Nature Medicine》杂志的研究表明,优秀运动员体内微生物群多了一种有助于提高运动能力的细菌。这些细菌属于Veillonella(韦荣球菌)属,而久坐不动的人的肠道中就没有。

研究人员进一步研究发现,Veillonella将运动代谢产生的乳酸转换为短链脂肪酸丙酸供人体利用,提高运动能力。

廉颇老矣,尚能饭否?

在研究者Aleksandar D. Kostic看来,运动能力的提升是整体健康、预防心脑血管、糖尿病等的衡量预测因素,“我们的设想是,人们可以服用一种益生菌补充剂,增强他们进行有意义的锻炼的能力,从而保护他们免受包括糖尿病在内的慢性疾病的侵害。”

于是在2015年展开这项工作,验证设想。时任哈佛医学院George Church实验室研究员的Jonathan Scheiman收集了马拉松前一周到马拉松后一周波士顿马拉松运动员以及久坐不动人的粪便样本。

Kostic博士对样本进行了分析,发现马拉松赛后运动员体内大量聚集Veillonella,并且平时马拉松运动员体内的Veillonella含量也高于久坐不动的人。

外挂怎么开

于是他们在小鼠模型中进行进一步的验证,补充Veillonella后,小鼠的运动能力显著提升。接下来,他们想弄清楚Veillonella是如何工作的。

“当我们深入研究Veillonella的细节时,我们发现它在人类微生物群中相对独特,因为它将乳酸作为自身唯一的碳源,” Kostic说。

乳酸是肌肉在剧烈运动时产生的。Veillonella细菌能够利用这种锻炼的副产品作为它们的主要食物来源。

Kostic接着说:“我们最初认为Veillonella代谢掉肌肉中的乳酸,因为肌肉中的乳酸积累会导致疲劳。但与运动生理领域专家交流后发现,乳酸积累导致疲劳观点并不正确。因此我们进行了重新思考。“

随后,研究人员进行了一项元基因组分析,这意味着他们追踪了微生物群落中所有有机体的基因。结果发现,运动后,与乳酸转化为短链脂肪酸丙酸相关的酶的丰度要高得多。

这也就提示是否丙酸盐才是运动能力提升的关键。研究人员通过灌肠把丙酸盐引入小鼠体内,发现小鼠的跑步运动能力确实提升了。

和谐共生

肠道菌群对健康有很大的影响,而运动是健康生活的重要组成部分,但是许多患有代谢紊乱的人无法进行足够的运动来获得这些益处。如果能通过补充含有Veillonella的益生菌胶囊(直接服用丙酸盐药丸不会起作用,因为短链脂肪酸在起作用前会被消化液分解),那么运动能力就可能有效提高。Scheiman博士因此成立了一家公司。

该项研究是第一个直接展示微生物和人类宿主之间共生关系的有力例证。

微生物与宿主形成正反馈循环形成共生关系。宿主产生微生物喜欢的某种特定东西。作为回报,微生物创造一些有益于宿主的东西。

相关链接:乳酸,小鼠,微生物,丙酸,短链脂肪酸

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