【Nature】不爱运动不是你的错!宾夕法尼亚大学发现肠道菌群调控运动意愿和表现
导读 | 研究人员发现,在一大群实验室小鼠中,跑步表现的差异很大程度上是由于表现较好的动物体内存在某种肠道细菌。研究人员将这种影响追溯到细菌产生的代谢物小分子,这种代谢物刺激肠道中的感觉神经,在运动时增强控制动机的大脑区域的活动。
该研究的资深作者、宾夕法尼亚大学医学院微生物学助理教授Christoph Thaiss博士说:“如果我们能证实人类也存在类似的途径,就可以提供一种有效的方法来提高人们的锻炼... |
研究人员发现,在一大群实验室小鼠中,跑步表现的差异很大程度上是由于表现较好的动物体内存在某种肠道细菌。研究人员将这种影响追溯到细菌产生的代谢物小分子,这种代谢物刺激肠道中的感觉神经,在运动时增强控制动机的大脑区域的活动。
该研究的资深作者、宾夕法尼亚大学医学院微生物学助理教授Christoph Thaiss博士说:“如果我们能证实人类也存在类似的途径,就可以提供一种有效的方法来提高人们的锻炼水平,从而普遍改善公众健康。”
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05525-z
肠道菌群调控运动动机和表现
01
首先,Thaiss和同事记录了基因多样性小鼠的基因组序列、肠道细菌种类、血液代谢物和其他数据。然后,他们测量了这些动物每天自主跑轮的量,以及它们的耐力。机器学习进一步分析了这些数据,寻找小鼠的属性,以最好地解释动物在跑步表现上的巨大个体差异。
研究人员惊讶地发现,基因似乎只占这些表现差异的一小部分,而肠道细菌种群的差异似乎更重要。事实上,他们观察到,给小鼠服用广谱抗生素以清除肠道细菌,会使老鼠的跑步成绩降低一半左右。
随后,在长达数年的科学探测工作过程中,研究人员在宾夕法尼亚大学和其他的十多个独立实验室中发现,两种与更好的运动能力密切相关的细菌,Eubacterium rectale和Coprococcus eutactus,能产生一种叫做脂肪酸酰胺(FAAs)的代谢物。它能够刺激肠道中特定感觉神经元表达的大麻素受体CB1,并通过脊髓向大脑发送信号,随后导致运动时大脑腹侧纹状体区域的神经递质多巴胺水平增加。纹状体是大脑奖赏和动机网络中的一个关键节点,研究人员得出结论,运动过程中该区域额外的多巴胺通过强化运动的动力来增强运动表现力。
运动表现更好的小鼠经历了更强烈的“跑步者的快感”,降低了疼痛敏感性。这说明,个体的运动意愿和动机并不完全取决于大脑,而是在一定程度上受到肠道菌群的调控。研究团队团队现在计划进一步研究,以证实人类也存在这种从肠道到大脑的通路。
研究意义
02
这项研究的合著者、宾夕法尼亚大学艺术与科学学院生物学副教授J. Nicholas Betley, PhD说:“这种从肠道到大脑的激励途径可能已经进化到将营养状态、肠道细菌种群状态与长期体育活动联系起来。这一研究方向可能会发展成为运动生理学的一个全新分支。”(转化医学网360zhyx.com)
参考资料:
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05525-z
注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。
该研究的资深作者、宾夕法尼亚大学医学院微生物学助理教授Christoph Thaiss博士说:“如果我们能证实人类也存在类似的途径,就可以提供一种有效的方法来提高人们的锻炼水平,从而普遍改善公众健康。”
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05525-z
肠道菌群调控运动动机和表现
01
首先,Thaiss和同事记录了基因多样性小鼠的基因组序列、肠道细菌种类、血液代谢物和其他数据。然后,他们测量了这些动物每天自主跑轮的量,以及它们的耐力。机器学习进一步分析了这些数据,寻找小鼠的属性,以最好地解释动物在跑步表现上的巨大个体差异。
研究人员惊讶地发现,基因似乎只占这些表现差异的一小部分,而肠道细菌种群的差异似乎更重要。事实上,他们观察到,给小鼠服用广谱抗生素以清除肠道细菌,会使老鼠的跑步成绩降低一半左右。
随后,在长达数年的科学探测工作过程中,研究人员在宾夕法尼亚大学和其他的十多个独立实验室中发现,两种与更好的运动能力密切相关的细菌,Eubacterium rectale和Coprococcus eutactus,能产生一种叫做脂肪酸酰胺(FAAs)的代谢物。它能够刺激肠道中特定感觉神经元表达的大麻素受体CB1,并通过脊髓向大脑发送信号,随后导致运动时大脑腹侧纹状体区域的神经递质多巴胺水平增加。纹状体是大脑奖赏和动机网络中的一个关键节点,研究人员得出结论,运动过程中该区域额外的多巴胺通过强化运动的动力来增强运动表现力。
运动表现更好的小鼠经历了更强烈的“跑步者的快感”,降低了疼痛敏感性。这说明,个体的运动意愿和动机并不完全取决于大脑,而是在一定程度上受到肠道菌群的调控。研究团队团队现在计划进一步研究,以证实人类也存在这种从肠道到大脑的通路。
研究意义
02
这项研究的合著者、宾夕法尼亚大学艺术与科学学院生物学副教授J. Nicholas Betley, PhD说:“这种从肠道到大脑的激励途径可能已经进化到将营养状态、肠道细菌种群状态与长期体育活动联系起来。这一研究方向可能会发展成为运动生理学的一个全新分支。”(转化医学网360zhyx.com)
参考资料:
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05525-z
注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。
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