大麻二酚（CBD），一种来自大麻植物的非精神活性化合物，在人类和动物中具有多种生物活性功能。有证据表明，CBD可以促进运动员的肌肉损伤恢复，但其是否及如何改善耐力表现尚不清楚。本文研究了CBD治疗对小鼠运动表现的影响，并评估了这种效应是否涉及肠道微生物组。
研究发现，CBD给药显著提高了小鼠在跑步机上的跑步表现，伴随氧化肌纤维组成的增加。CBD还增加了肌肉组织中线粒体生物发生及其相关基因如PGC-1α、磷酸化CREB和AMPK的表达。有趣的是，CBD改变了肠道微生物组的组成，而抗生素治疗减少了CBD对肌肉耐力的增强作用和线粒体生物发生。我们从CBD处理的小鼠中分离出了一种名为KBP-1的动物双歧杆菌（Bifidobacterium animalis）。用KBP-1处理的小鼠表现出更好的跑步表现。全基因组分析显示，KBP-1高表达了支链氨基酸生物合成基因、支链氨基酸释放泵和乳酸代谢相关基因。
研究表明，CBD和KBP-1可能成为潜在的耐力运动促进剂。此外，肠道微生物组的变化在CBD对运动表现的影响中起着关键作用。
实验方法包括动物实验、跑步机运动评估、间接量热法、生化分析、组织学、透射电子显微镜、离体肌肉等长力和疲劳测量、线粒体呼吸、蛋白质印迹、RNA提取和实时定量RT-PCR、16S rDNA扩增子测序、单细菌分离、全基因组测序、短链脂肪酸（SCFA）分析以及统计分析。
结果表明，CBD治疗可提高小鼠的耐力运动表现，表现为跑步距离和时间延长，同时伴有向氧化型肌纤维的转变。CBD显著增加了融合间肌纤维线粒体的数量，表明氧化磷酸化能力增强。CBD还增加了线粒体DNA含量，激活了AMPK和PKA信号通路，进而促进了CREB磷酸化和PGC-1α水平的升高。
进一步的研究发现，CBD改变了肠道微生物组的组成，其中某些细菌如动物双歧杆菌（KBP-1）显著增加。KBP-1的基因组分析揭示了其在支链氨基酸生物合成和乳酸代谢方面的高表达，这些特性有助于提高运动耐力。
综上所述，本研究揭示了CBD通过重塑肠道微生物组促进耐力运动的机制，并鉴定出KBP-1作为潜在的耐力运动促进剂。
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