运动竟然可以改变肠道微生物！

北纳生物张婷 2020-07-24 10:57 评论( 0 ) 浏览( 2284 )

生活在我们体内的各种非人类的生命形式，也就是我们体内的微生物，对我们的健康至关重要。这些平衡的紊乱会导致一系列紊乱和疾病，包括肥胖、糖尿病、炎症性肠病。甚至会影响我们的心理健康。

众所周知，生活在我们肠道中的微生物是通过饮食改变的。例如，在我们的饮食中加入膳食纤维和奶制品会促进有益细菌的生长。但越来越多的证据表明，运动也可以改变我们肠道内的细菌类型。

一项研究发现，锻炼能促进细菌的生长，而细菌能产生脂肪酸丁酸盐。丁酸盐可以促进肠道内壁的修复，减少炎症，从而潜在地预防炎症性肠病和胰岛素抵抗等导致糖尿病的疾病。运动引起的肠道菌群变化也可以预防肥胖，改善代谢功能。

甚至在适度的运动后，也可以看到微生物群的变化。一项研究发现，与久坐不动的人相比，每周进行至少3小时的轻度运动(如散步或游泳)的女性体内的Faecalibacterium prausnitzii、Roseburia hominis和Akkermansia muciniphila等细菌的含量增加了。

F. prausitzii和R. hominis可以减少炎症，而A. muciniphila与瘦体重指数(BMI)和改善代谢健康有关。这意味着这些微生物群的变化可能对整体健康有益。

但运动的类型似乎对肠道菌群的变化也有不同的影响。对啮齿类动物的研究发现，强迫它们在轮子上奔跑与在它们想要的时候进行适度运动相比，会导致不同的微生物群变化。有证据表明，人类也是如此。

与年龄和性别相仿、不爱运动的人相比，运动员体内的微生物群也有很大差异。运动员体内的菌群更多样化，上述三种细菌的丰度也更高。

然而，运动是否能独立于饮食而产生这些改变还有待证实。运动的人可能更有可能吃健康的饮食，所以把这两个因素分开可能有点困难。

饮食和锻炼

以啮齿动物为主的动物研究可以为这个难题提供一些线索，因为它们的饮食很容易控制。在老鼠身上，饮食和运动似乎引起了微生物群中非常不同的变化。高脂肪饮食引起的一些变化--包括与二型糖尿病和肥胖有关的厚壁菌门和变形菌门的增加--可以通过运动来逆转。

其他研究表明，运动引起的微生物群的变化可以独立于饮食摄入而产生--尽管其他研究表明，要实现这些变化，饮食变化必须伴随着运动。运动甚至可以抵消高脂肪饮食的一些负面影响，但无法全部抵消。

不管怎样，运动仍然可以帮助我们肠道里的有益细菌A. muciniphila粘在胃粘膜上。这更好地促进了粘液的分泌，这是很重要的，因为粘液保护细菌不被带出肠道。

对免疫系统的研究也发现，运动可以减少炎症信号，促进肠道内外环境的"调节"。这降低了罹患肠道疾病的几率。A. muciniphila的真正有趣之处在于，它被发现可以逆转老鼠因高脂肪饮食和胰岛素抵抗而导致的体重增加。

这项研究还表明，给予小鼠A. muciniphila治疗还导致小鼠体内自然产生的类大麻分子增加，这种分子被称为内源性大麻素。在身体的其他功能中，内源性大麻素参与控制肠道炎症和我们的肠道屏障(提供物理免疫防御外部攻击的前线分子)。

内源性大麻素系统还通过控制大脑信号参与进食行为。当我们感到饥饿时，特定的内源性大麻素会增加，当我们感到饱腹时，内源性大麻素就会释放到肠道中。在肥胖者体内，内源性大麻素系统过度活跃。

不同的肠道细菌可以改变组成内源性大麻素系统的不同成分的水平。研究人员使用益生元来改变老鼠体内的微生物成分。他们在肥胖老鼠身上观察到一种内源性大麻素和大麻素受体的减少。他们还发现益生元降低了细菌和毒素从老鼠肠道进入血液的能力。

这导致血液中的细菌成分减少，脂肪细胞的产生减少。健康的饮食可以提高肠道细菌的多样性和丰富性，锻炼也是如此--甚至可能是通过前面提到的少数细菌种类。虽然这需要在人体上进行测试，但这些研究的结果表明，肠道微生物群与饮食和运动之间可能存在相互作用，从而改善新陈代谢。

最近，研究人员发现跑步者和骑自行车的人的血液中会产生更多的内源性大麻素，这种物质能减轻疼痛，改善情绪。然而，尚不清楚这些变化是短暂的，还是会给肠道菌群带来长期的变化。

人们很容易想到，锻炼可以改变肠道微生物群的组成，并通过一个能够进行三方对话的系统来影响健康。我们是否能通过饮食和/或特定的益生菌来控制这一点还有待观察，但我们不应低估肠道居民在新陈代谢和生理水平上对我们的影响。

参考资料：

【1】Gut health：does exercise change your microbiome？

【2】Voluntary Running Exercise Alters Microbiota Composition and Increases N-Butyrate Concentration in the Rat Cecum

【3】Differences in Gut Microbiota Profile Between Women With Active Lifestyle and Sedentary Women

【4】Voluntary and Forced Exercise Differentially Alters the Gut Microbiome in C57BL/6J Mice

【5】The athletic gut microbiota

【6】High Fat Diet Determines the Composition of the Murine Gut Microbiome Independently of Obesity

【7】Diet and Exercise Orthogonally Alter the Gut Microbiome and Reveal Independent Associations With Anxiety and Cognition

【8】COMPARISON OF DIET VS. EXERCISE ON METABOLIC FUNCTION & GUT MICROBIOTA IN OBESE RATS

【9】Gammadelta Intraepithelial Lymphocytes Are Essential Mediators of Host-Microbial Homeostasis at the Intestinal Mucosal Surface

【10】Cross-talk Between Akkermansia Muciniphila and Intestinal Epithelium Controls Diet-Induced Obesity

【11】Endocannabinoids

【12】An introduction to the endogenous cannabinoid system

【13】The endocannabinoid system links gut microbiota to adipogenesis

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