肌少症通常被归因于运动和营养不足。一项新研究将一种肠道细菌——菊粉消化罗斯伯里氏菌与人类肌肉力量联系起来，并通过氨基酸代谢改变在小鼠实验中证实了其因果效应。
肠道微生物群调节宿主代谢、炎症和组织功能，但其在肌肉健康中的作用一直是一个盲点。虽然肠-肌轴的概念已获得认可，但此前尚无特定细菌种类被证实与肌肉力量存在因果关系。
莱顿大学医学中心和格拉纳达大学的Martinez-Tellez等人在《Gut》期刊上发表的一项新研究旨在填补这一空白。
肠-肌轴
肠-肌轴是一种双向通信途径，通过该途径，肠道微生物、其代谢物和免疫信号影响肌肉质量和功能。本研究提供了直接证据，证明该轴中的单一细菌种类能够因果性地调节肌肉力量。
肌少症
肌少症是一种渐进性、与年龄相关的骨骼肌质量和力量丧失，导致身体虚弱和不良临床结局。研究发现菊粉消化罗斯伯里氏菌随年龄增长而减少，表明基于微生物组的治疗方法可能是这一病症的潜在治疗途径。
从人类关联到小鼠因果证明
研究团队对两个人群队列进行了宏基因组分析：
- 90名年轻成年人（18-25岁）
- 33名老年人（65-75岁），这些人群的肌肉力量经过详细表型分析
在所有细菌分类群中，菊粉消化罗斯伯里氏菌（而非其他罗斯伯里氏菌）的相对丰度与两个年龄组的手握力呈正相关。检出菊粉消化罗斯伯里氏菌的老年人握力强度高出29%（p<0.01）。在年轻成年人中，该菌的高丰度也与腿部推举和卧推表现相关（r≥0.26，p<0.05）。
菊粉消化罗斯伯里氏菌
菊粉消化罗斯伯里氏菌属于毛螺菌科的产丁酸盐厌氧菌，本研究确定它是唯一一种在两个人群队列和小鼠模型中与增强肌肉力量特异性且因果性关联的罗斯伯里氏菌。
为验证因果关系，32只经抗生素处理的小鼠接受以下口服灌胃：
- 菊粉消化罗斯伯里氏菌
- 粪便罗斯伯里氏菌
- 肠道罗斯伯里氏菌
- 或载体，每周三次，持续八周
只有菊粉消化罗斯伯里氏菌导致前肢握力显著增加约30%（p<0.001）。肌纤维分析证实横截面积增加、大型纤维（>5000 μm²）频率更高，以及从I型纤维向II型纤维的转变——II型纤维对力量生成至关重要。
II型肌纤维
II型肌纤维是一种具有高糖酵解能力和快速力量生成特性的快收缩骨骼肌纤维。菊粉消化罗斯伯里氏菌补充使纤维组成向II型转变，这与小鼠肌肉纤维大小和握力强度增加同时发生。
意想不到的机制：氨基酸而非丁酸盐
由于罗斯伯里氏菌属是已知的丁酸盐生产者，短链脂肪酸原本被认为是驱动因素。然而，盲肠短链脂肪酸水平保持不变。
菊粉消化罗斯伯里氏菌的关键代谢特征在其他地方：盲肠氨基酸显著减少，包括：
- 甲硫氨酸
- 亮氨酸
- 异亮氨酸
- 缬氨酸
- 丙氨酸
- 赖氨酸
基因组数据显示，菊粉消化罗斯伯里氏菌依赖于独特的琥珀酰化依赖赖氨酸生物合成途径，且不能使用尿素作为氮源，这可能增加了其管腔内氨基酸摄取。随后，骨骼肌中的非靶向代谢组学揭示嘌呤和磷酸戊糖途径被激活，这些是核苷酸生物合成、NADPH生成和氧化还原平衡的核心途径。
嘌呤代谢可被mTORC1刺激，mTORC1是合成代谢信号和肌肉生长的主要调控因子，这表明肠道微生物氨基酸消耗与肌纤维肥大之间存在机制联系。
29%
在老年人中，检出菊粉消化罗斯伯里氏菌与握力强度增加29%相关。
衰老肌肉的益生菌候选者
与年轻成年人相比，老年人中菊粉消化罗斯伯里氏菌的丰度显著较低，这一趋势在3,512个公开可用的宏基因组中得到确认（p=0.016）。
罗斯伯里氏菌属在以下情况中也减少：
- 肌少症
- 脑瘫
- 神经性厌食症
- 癌症相关恶病质
值得注意的是，力量训练已被证明能选择性地增加罗斯伯里氏菌的丰度，暗示存在肠-肌双向对话。
综上所述，这些发现将菊粉消化罗斯伯里氏菌定位为肠-肌轴的物种特异性调节因子，是针对年龄相关肌肉萎缩的营养策略的有力益生菌候选者，尽管严格的临床干预试验仍是关键的下一步。
资料来源
- Martinez-Tellez B, Schönke M, Kovynev A, Garcia-Dominguez E, et al. 菊粉消化罗斯伯里氏菌增加肌肉力量. Gut. 2026年3月10日;gutjnl-2025-336980.
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