一项发表在《Gut》期刊上的新研究表明,一种肠道细菌与肌肉力量有关,并可能有助于改善肌肉性能。
在对年轻和老年人肠道微生物组的宏基因组分析中,研究人员将Roseburia inulinivorans(R. inulinivorans)的存在与多项力量指标联系起来。
在口服补充该细菌的小鼠中,揭示了其对肌肉中某些代谢过程的影响。值得注意的是,这些代谢变化与肌肉纤维尺寸增大以及从I型肌纤维向“快缩型”II型肌纤维的转变同时发生,后者适用于爆发性运动,如冲刺或举重。
研究人员认为,R. inulinivorans可能作为一种益生菌,用于预防或治疗肌肉萎缩疾病,如肌少症和恶病质。
利用肠道细菌增强肌肉
运动和营养是肌肉健康的关键调节因素,越来越多的证据表明,肠道微生物及其代谢物和免疫信号可能通过“肠-肌轴”影响肌肉质量和功能。
肠道微生物组的变化此前已与衰老过程相关联。一项研究发现,肠道微生物组更接近于年轻人的老年人,其心血管疾病风险较低。近期对微生物组在衰老中作用的研究,促使研究者探索特定微生物物种是否有助于肌肉健康及与年龄相关的衰退。
为了确定哪些(如果有的话)肠道细菌与肌肉力量相关,研究人员分析了90名健康年轻人(18-25岁)和33名老年人(65岁以上)的粪便样本。
通过测量参与者的握力、腿举和卧推表现以及运动时的最大摄氧量来评估其身体素质。
在所有检测到的细菌中,Roseburia的相对丰度与肌肉相关指标呈正相关。
在其粪便中检测到R. inulinivorans的老年人,握力高出29%,而最大摄氧量并未同步增加。
在年轻人中,R. inulinivorans的丰度较高与握力和最大摄氧量均呈正相关。年轻人中R. inulinivorans和R. intestinalis的相对丰度也与腿举和卧推力量呈正相关。
R. faecis和R. hominis的丰度与任何力量指标均无显著关联,表明Roseburia物种可能对这些研究中未测量的与肌肉相关的特征有贡献。
Roseburia的丰度在年轻人和老年人之间存在差异,年轻人中Roseburia物种的丰度显著更高(表1)。
表1: 参与者(18-25岁组 vs 65岁以上组)中R. faecis、R. intestinalis和R. inulinivorans的相对丰度。
| Roseburia 物种 | 年轻人(18-25岁)中的相对丰度 | 老年人(65岁以上)中的相对丰度 |
|---|---|---|
| R. faecis | 0% 至 3.3% | 0% 至 2.2% |
| R. intestinalis | 0% 至 5.5% | 0% 至 0.7% |
| R. inulinivorans | 0% 至 6.6% | 0% 至 1.3% |
Roseburia 在肌肉力量中的作用
为了确定Roseburia如何影响肌肉力量,研究人员连续八周,每周一次给32只小鼠喂食三种Roseburia物种之一或对照物。这些小鼠之前已接受过抗生素混合物治疗,以消耗其肠道微生物群。
所有菌株均未延长小鼠的力竭跑步时间(一项衡量特定高强度工作率在疲劳前可持续最长时间指标)。然而,与对照组相比,R. inulinivorans在治疗四周、六周和八周后,将小鼠的前肢握力提高了约30%。
评估骨骼肌形态变化时,研究人员观察到,与对照组相比,接受R. inulinivorans治疗的小鼠表现出更大的肌肉纤维尺寸。R. inulinivorans治疗还导致比目鱼肌中II型纤维的比例显著高于其他组,尽管与R. intestinalis相比并无显著差异。
代谢组学分析揭示,R. inulinivorans降低了盲肠和血浆中的氨基酸浓度,同时激活了参与肌肉能量产生的嘌呤和磷酸戊糖途径。
一种针对与年龄相关肌肉衰退的新益生菌
研究结果表明,R. inulinivorans在肌肉力量中发挥着重要作用,并支持其作为干预与年龄相关肌肉萎缩疾病益生菌候选物的潜力。
然而,该研究也存在局限性。使用小鼠模型测试因果关系,并且没有一种人类Roseburia菌株能在小鼠肠道中实现长期定植。使用抗生素减少小鼠原生肠道微生物群也可能以影响所施用细菌效果的方式改变了小鼠肠道。
需要进一步的纵向研究来确定R. inulinivorans丰度的变化是导致还是由肌肉功能改变引起的结果。研究中未评估的具体通路,如与炎症和神经肌肉信号相关的通路,也值得进一步研究。
研究人员总结道:“下一步涉及严格的人体干预研究,以确定口服补充R. inulinivorans在促进肌肉健康、促进健康衰老以及对抗肌肉萎缩状况方面的治疗潜力。”
参考文献: Martinez-Tellez B, Schönke M, Kovynev A, 等. Roseburia inulinivorans增加肌肉力量。Gut. 2026. doi: 10.1136/gutjnl-2025-336980
本文基于BMJ Group发布的新闻稿改写,内容经过长度和细节编辑。
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