段云峰

腸道菌群成為科研界的寵兒：減肥、阿爾茲海默癥、癌癥治療……都被證明跟它有關(guān)系。就連你能跑多久，也是腸道菌群說了算。

一項(xiàng)研究表明：優(yōu)秀的馬拉松運(yùn)動員的腸道中有一類特殊的菌，可以幫助他們提高運(yùn)動成績。

來自哈佛大學(xué)的研究人員招募了15名參加馬拉松賽的運(yùn)動員，還有10名久坐的人員作為對照。

在馬拉松運(yùn)動員比賽之前和之后的一周時(shí)間里，研究人員收集他們的糞便樣本，并進(jìn)行了16S核糖體DNA基因測序。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)動前和運(yùn)動后，馬拉松運(yùn)動員腸道菌群中差異最大的微生物是韋榮球菌屬細(xì)菌，比賽后腸道中韋榮球菌屬細(xì)菌相對豐度明顯增加。

研究人員從一名運(yùn)動員的糞便樣本中分離出一株韋榮球菌——非典型韋榮球菌，把該菌株接種到小鼠腸道中，小鼠的運(yùn)動能力顯著增加，在特制的跑步機(jī)上跑的時(shí)間明顯延長。

經(jīng)過進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn)，韋榮球菌菌利用乳酸作為唯一碳源。乳酸是引起運(yùn)動后疼痛的主要物質(zhì)，乳酸堆積會引起局部肌肉的酸痛。在運(yùn)動過程中，肌肉消耗葡萄糖的代謝過程中會產(chǎn)生乳酸，由于長跑運(yùn)動相對過度，氧氣供應(yīng)不足會形成無氧代謝，導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的乳酸不能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)一步分解為水和二氧化碳，大量乳酸在體內(nèi)堆積。

研究人員在87名精英運(yùn)動員中做了宏基因組分析，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動后代謝乳酸鹽到丙酸鹽的代謝基因相對豐度明顯增加。此外，他們在小鼠中使用同位素標(biāo)記的乳酸鹽后，證明血清中的乳酸鹽可以穿過上皮屏障進(jìn)入腸腔，也就是說運(yùn)動后血液中積攢的乳酸可以運(yùn)輸?shù)侥c道，腸道中的微生物就可以分解乳酸了。

要不要試試丙酸鹽有沒有這個(gè)作用？隨后，研究人員在小鼠直腸內(nèi)直接滴注丙酸鹽，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，僅僅這個(gè)乳酸的代謝產(chǎn)物就足以重現(xiàn)用韋榮球菌菌灌胃觀察到的增加跑步能力的結(jié)果。這就表明，腸道非典型韋榮球菌細(xì)菌通過將運(yùn)動誘導(dǎo)的乳酸代謝轉(zhuǎn)化為丙酸鹽來改善運(yùn)動時(shí)間，提升運(yùn)動表現(xiàn)。

2018年，芬蘭科學(xué)院的研究員發(fā)現(xiàn)，耐力運(yùn)動訓(xùn)練改變了腸道菌群的組成。經(jīng)過6周的訓(xùn)練后，運(yùn)動者腸道內(nèi)的有害微生物減少，促進(jìn)新陳代謝相關(guān)的有益微生物增加。

此外，美國伊利諾伊大學(xué)的兩項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動者與久坐者相比，前者的腸道菌群環(huán)境更有利于健康。運(yùn)動期間與久坐期間相比，參與者糞便中的短鏈脂肪酸，特別是丁酸濃度明顯升高。當(dāng)參與者恢復(fù)到久坐的生活方式后，這些短鏈脂肪酸水平再次下降。此外，腸道中產(chǎn)生丁酸的微生物比例也更高。丁酸是腸道內(nèi)微生物酵解產(chǎn)生的短鏈脂肪酸的一種，可以促進(jìn)腸細(xì)胞保持健康，減少炎癥，并可以為腸道提供能量。值得注意的是，這些變化對瘦人最為明顯，胖人變化相對溫和。

在整個(gè)研究過程中，參與者都保持正常飲食，僅僅改變了運(yùn)動。這就證明了不依賴于飲食或其他因素，單獨(dú)依靠運(yùn)動就可以改善腸道菌群。