运动可以重塑肠道微生物群以支持康复

研究人员揭示了肠道微生物的运动依赖性变化如何影响恢复，并为运动能力有限的人提出了一种新的“肠道康复”方法。

运动可以重塑肠道微生物群以支持康复 研究：肠道微生物组在运动康复中的作用：现状和前景。图片来源：PeopleImages/Shutterstock.com

最近的 NPJ 生物膜和微生物组 该研究回顾了现有文献，总结了当前对运动康复与肠道微生物组之间相互作用的理解，研究了运动引起的微生物适应的潜在机制，并提出了基于微生物组的个性化康复干预措施。

运动作为非传染性疾病的治疗干预措施

非传染性疾病（包括代谢性疾病、心血管疾病、肿瘤疾病和神经退行性疾病）的患病率很高且不断增加，需要开发安全、具有成本效益和全面的治疗解决方案来改善临床结果。在这种情况下，体育锻炼作为一种强大的非药物干预措施脱颖而出。

基于运动的康复可以改善肌肉骨骼功能，恢复受伤后的功能，并改善脊髓损伤、中风、多发性硬化症和帕金森病等神经系统疾病的认知和活动能力。此外，运动对肥胖、糖尿病、代谢综合征、癌症和心血管疾病也有显着的益处。

尽管运动重塑了肠道微生物群，特别是通过增加产生短链脂肪酸的细菌和增加微生物多样性，但将这些变化与临床益处联系起来的确切分子机制仍不清楚。这种知识差距限制了基于运动的康复策略的优化。解决这些未解决的机制对于制定有针对性的干预措施和形成当前研究的基本原理至关重要。

肠道微生物群如何影响健康

肠道微生物群是指栖息在人类胃肠道中的多种微生物群落，包括古细菌、细菌、真菌和病毒。这些微生物对于生理稳定性、病原体防御、免疫调节和营养代谢至关重要。

厚壁菌门和拟杆菌门是主要的细菌门，还有少量的放线菌门、变形菌门和疣微菌门。这些群体的平衡与健康相关。肠道微生物，如乳酸菌、 拟杆菌属双歧杆菌，产生吸收和分解营养物质所需的代谢酶。它们的代谢物，例如短链脂肪酸（短链脂肪酸）和胆汁酸，调节代谢过程并维持体内平衡。

肠道微生物群遭到破坏，特别是肠杆菌科细菌的过度生长 大肠杆菌与多器官疾病和炎症有关。研究强调，某些有益微生物，特别是那些参与纤维发酵和丁酸盐生产的微生物，对健康起着至关重要的作用。

生活方式、饮食、药物、疾病、遗传和免疫功能影响肠道微生物群的组成。它会随着一生而改变。例如，之前的研究强调，以动物为基础的饮食会增加耐胆汁的物种并减少植物多糖代谢的厚壁菌，而高脂肪饮食会增加脱氧胆酸水平和疾病风险。研究表明，在肥胖小鼠中，拟杆菌减少，厚壁菌增加。

以植物为基础的饮食，例如地中海饮食，可以促进有益的肠道细菌，支持共生，并通过增加短链脂肪酸的产生来加强肠道稳态，从而支持组织修复并减少炎症。

运动对肠道微生物群的影响

运动通过有益地塑造肠道微生物群来支持健康和健身，其中活动的强度和类型都起着重要作用。跑步、骑自行车和游泳等耐力运动可增加肠道微生物多样性并促进有益细菌的生长柳科, 拟杆菌属, 普雷沃特拉, 甲烷短杆菌属和 阿卡曼西亚。这些微生物的变化与营养代谢、肌肉功能和免疫调节相关的途径有关，尽管许多个体分类单元的影响尚不清楚。

中等到高强度的有氧运动会对肠道微生物组产生非常显着的变化，增加双歧杆菌、阿克曼氏菌和丁酸生产者的水平，改善拟杆菌/蚁酸的比例，并增加总体微生物多样性。它与改善代谢控制、葡萄糖耐量和减少炎症有关。然而，剧烈运动会暂时破坏肠道屏障功能并增加炎症。在小鼠研究中，自愿运动似乎比强迫运动更有利于肠道健康，强迫运动会增加炎症反应。

运动引起的肠道微生物群变化的好处适用于多种健康状况。例如，对于肥胖症，运动可以减少伤害 变形菌门 并生长有益的blatia和roseburia，改善新陈代谢。临床研究表明，肥胖儿童的锻炼计划会增加有益细菌并导致更健康的代谢状况，但动物研究表明其中存在因果关系：来自锻炼小鼠的微生物群移植与一种模型中的体重减轻和另一种模型中的胰岛素抵抗的改善有关。

耐力运动可以促进 SCFA 的产生，从而有助于减少动脉粥样硬化并支持心血管健康。此外，定期的体力活动可以预防肠道炎症、癌症和神经退行性疾病、轻度结肠炎，降低癌症风险并改善认知功能：所有这些都与肠道微生物群落的有利变化有关。总的来说，这些发现表明肠道微生物组的变化可能导致运动对多种疾病产生广泛的健康影响。

通过肠道康复优化恢复

肠道康复强调了肠道微生物群在实现运动依赖性恢复的全部益处方面的重要作用。健康且多样化的肠道微生物群有助于调节全身炎症、代谢健康和疾病结果，使其恢复成为关键的康复目标，特别是对于肠道或全身健康受损的患者。

作者提出，这种方法涉及单独的结构锻炼或与饮食和微生物靶向策略相结合，以恢复肠道微生物平衡，增强上皮屏障功能，并促进有益代谢物（如短链脂肪酸 SCFA）的产生。他们提议的实施首先是基线评估，然后是持续监测运动能力和个性化调整的干预措施。

该框架由两个主要类别组成。首先，肠道康复改善了标准锻炼计划。对于患有肥胖、2 型糖尿病、脂肪肝或代谢综合征的个体，在体力活动中添加针对微生物组的策略可能会改善血糖控制、血脂状况和血管功能。对于患有神经系统疾病或癌症的患者，此类方法可能有助于认知健康或抗肿瘤反应。其次，对于行动不便的人，例如术后患者、体弱的老年人或患有晚期心脏、肺或神经系统疾病的人，拟议的框架包括以肠道为目标的策略，例如旨在减少生态失调、炎症和虚弱的饮食和益生菌干预措施。

作者确定了几种可用于预测肠道康复的候选生物标志物。 α和β多样性的改善、厚壁菌门/拟杆菌门比例的变化以及有益细菌的增加 嗜粘液阿克曼氏菌 可能表明微生物的恢复能力。较高的 SCFA 水平、功能标记物，例如减少的三甲胺 N-氧化物 (三甲胺），有利的色氨酸代谢可能反映了器官特异性的益处。其他标记物，包括连蛋白、钙卫蛋白和分泌性 IgA，可预测肠道屏障完整性，但会降低 TNF-α、IL-6 和 CRP，并改善胰岛素抵抗的稳态模型预测。红外光谱）和血脂谱，表明具有全身益处。

个性化干预是关键。拟议的框架强调适度的定期锻炼、高纤维、低饱和脂肪饮食和充足的水分。饮食和运动相结合，特别是地中海饮食或富含纤维和多酚的饮食，可能会产生协同效应。在某些情况下，益生菌补充剂可能支持肠道健康，但其益处并不普遍，干预措施应个体化并密切监测。

通过扩大常规康复的范围，作者提出肠道康复作为一种适合广大患者（包括那些无法参加标准运动的患者）的合适且方便的策略。持续的研究将有助于完善这些策略，确定最佳的生物标志物组合，并评估不同人群的长期安全性和有效性。