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不想運動,原來也可以怪到腸道菌群身上

最前沿的腸道菌群知識
原創(chuàng)
德國亥姆霍茲感染研究中心博士,分享最前沿的腸道菌群與疾病知識
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看著朋友圈里健身、跑馬的大神們秀肌肉、曬配速,再看看自己懶出天際,別說運動了,能躺著就不坐著,令人不禁感嘆:這人與人的差距咋就這么大咧?

然而最新的一項科學研究則給了廣大不愛運動的懶癌患者一個新的解(jie)釋(kou),原來不是我不愛運動,我是被腸道菌群控制住了,是它…它它它它不讓我動!

來自賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫(yī)學院的科研人員在小鼠實驗中發(fā)現(xiàn),改變腸道菌群的結構,小鼠運動的興趣也會跟著改變。原本喜歡在跑輪里運動的健康小鼠服用抗生素后,腸道菌群死傷大半,小老鼠也變得不想運動了。而且科學家們還找到了促進小鼠運動的幾株細菌,主要是丹毒絲菌科和毛螺菌科的菌株。給無菌小鼠補充這幾株細菌后,小鼠運動的時間更長、頻率更高 [1]。

圖1. 在運動的小倉鼠

我們運動的意愿究竟受什么控制?腸道菌群又是如何決定我們想不想運動的呢?

大腦中負責運動意愿的區(qū)域是紋狀體,而調節(jié)紋狀體興奮與否的神經遞質包括多巴胺、乙酰膽堿和谷氨酸。多巴胺和運動之間存在正反饋,運動可以產生多巴胺,多巴胺使紋狀體興奮,運動的意愿更加強烈。然而當腸道菌群被破壞后,小鼠運動產生的多巴胺大量下降,沒有了多巴胺的激勵和正反饋,小鼠紋狀體不再興奮,也失去了運動的動力。

多巴胺和運動之間的正反饋是如何終止的呢?越運動,多巴胺越多,越想運動,豈不是要把人累死?好在多巴胺的半衰期比較短,大腦的紋狀體被多巴胺刺激的同時會產生分解多巴胺的單胺氧化酶,所以多巴胺并不會在大腦中積累。但腸道菌群的存在會抑制單胺氧化酶對多巴胺的分解,延緩多巴胺的分解,運動獲得獎勵的感受也越強烈。

圖2. 大腦中負責運動和獎勵機制的紋狀體(紅色)

另外,腸道中的一些細菌,比如丹毒絲菌科以及毛螺菌科的糞球菌能夠合成脂肪酸酰胺,這種代謝產物使感覺神經元興奮,使得小鼠在運動時多巴胺的釋放更高,獎勵和幸福感更強烈。

其實這不是科學家們第一次發(fā)現(xiàn)腸道菌群和運動之間的關聯(lián),腸道菌群除了能調節(jié)運動的意愿,也參與運動時代謝產物的利用,甚至與肌肉結構或含量的變化有關。

2019年哈佛醫(yī)學院的George M.Church教授和他團隊在《自然·醫(yī)學》上發(fā)表了一篇文章,以馬拉松運動員和不愛運動只愛久坐的同齡人為研究對象,比較他們腸道菌群的組分??蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)馬拉松運動員腸道中有一類韋榮球菌屬的菌株,在長跑后數(shù)量顯著上升。將這類菌移植到小鼠腸道,可以讓小鼠在轉輪上跑的更久,獲得跟馬拉松運動員同款的耐力 [2],說明這些韋榮球菌屬的菌株與運動員的耐力和運動持續(xù)時間有關。

這類榮球菌屬之所以在馬拉松運動員長跑之后含量升高,就是因為它擅長代謝運動產生的乳酸。它們將乳酸分解后變成丙酸鹽,又回到運動員的肌肉細胞,參與肌細胞的能量代謝過程。沒想到在我們跑步的過程中腸道菌群也沒閑著,還能幫上點小忙。

雖然上述科研成果僅僅是在小鼠運動模型中的發(fā)現(xiàn),考慮到每個人的個體差異、意志力、訓練方法等方方面面的因素,腸道菌群對運動意愿或健身效果的改善作用可能不會特別明顯。但是上述文章給我們提供了促進運動的新思路,比如能否在飲食中添加脂肪酸酰胺來增強運動意愿?或者將糞球菌、韋榮球菌屬等能夠幫助運動代謝的菌株添加到益生菌產品中,讓運動更愉悅和持久?希望有一天能看到相關臨床研究的出現(xiàn),這必將幫助和激勵肥胖癥患者、代謝疾病患者或“懶癌晚期”患者多進行體育運動,改善身材和身體狀態(tài)。

但是在這一天到來之前,也不能自暴自棄,從今天就開始規(guī)律運動,快去通過自己的努力合成多巴胺吧!

參考文獻

1. Dohnalová,L., Lundgren, P., Carty, J.R.E. et al. A microbiome-dependent gut–brain pathwayregulates motivation for exercise. Nature 612, 739–747 (2022).

2. ScheimanJ, Luber JM, Chavkin TA, MacDonald T, Tung A, Pham LD, Wibowo MC, Wurth RC,Punthambaker S, Tierney BT, Yang Z, Hattab MW, Avila-Pacheco J, Clish CB,Lessard S, Church GM, Kostic AD. Meta-omics analysis of elite athletesidentifies a performance-enhancing microbe that functions via lactatemetabolism. Nat Med. 2019 Jul;25(7):1104-1109.

(圖片來源于Pinterest)

文章由科普中國創(chuàng)作培育計劃出品,轉載請注明來源

評論
科普科普知識的搖籃!
大學士級
由于每個人的個體差異、意志力、訓練方法等方方面面的因素,腸道菌群對運動意愿或健身效果的改善作用可能不會特別明顯。就讓我們今天開始,規(guī)律運動,持之以恒,通過自己的努力多合成多巴胺吧!
2023-02-22
坦 蕩 蕩
少師級
腸道菌群除了能調節(jié)運動的意愿,也參與運動時代謝產物的利用,甚至與肌肉結構或含量的變化有關。
2023-02-22
科普科普知識的搖籃!
大學士級
腸道菌群和運動之間的關聯(lián),腸道菌群除了能調節(jié)運動的意愿,也參與運動時代謝產物的利用,甚至與肌肉結構或含量的變化有關。
2023-02-22