“我腿好酸 跑不动了！”科学家：你缺少的不是毅力 而是这个菌

“生命在于运动“

“多锻炼有利于身体健康”

这些话我们都常听，可运动使身体健康的运作原理到底是什么似乎我们也并不太清楚。

就在最近，哈佛医学院的研究者在他们最新发表的成果中，从肠道菌群的角度具体探究了体育健将与疏于锻炼的久坐人群在运动能力上的差别产生的原因。

该研究成果发表于6月24日的Nature Medicine

乳酸与代谢乳酸的菌群

这一切得先从乳酸说起，身体里主要的供能物质是葡萄糖，葡萄糖代谢的过程中产生ATP为身体提供能量，我们吸入氧气，呼出二氧化碳，帮助葡萄糖完成一系列代谢过程。 

当氧气不太够时，代谢过程中便会产生包括乳酸在内的副产物，当乳酸堆积起来，肌肉就会产生酸痛感，经常运动中感受到的肌肉酸痛便来自于此，而且往往这酸痛的劲儿一上来，马上就想放弃了。

“我腿好酸！”的下一句往往就是“跑不动了。”

此次研究者发现的这种属于Veillonella属的菌类，便可以将乳酸代谢为一种短链脂肪酸——丙酸盐。

人与肠道菌群，千丝万缕的联系

在讲述研究内容之前，必须要介绍一下这种Veillonella所属的大家庭——肠道菌群。

在肠道的世界里，存活着万亿种小小的细菌、古细菌与真核微生物等，它们在我们的肠道里，与人类互相作用，一同演化，共生共长。

它们虽然微小，但是却对人的健康有着极其重大的影响，近些年来肠道菌群也一直是研究中的热点课题。

1月，Science曾报道，研究者通过机器学习分析肠道内菌群的组成可以预测人的年龄，可作为衰老机制的研究。

2月，荷兰与英国的研究者又发现了肠道菌群与二型糖尿病的内在联系。

3月，发表于Nature Research上的一篇研究则强调了肠道菌群与抑郁症之间的一些关联。

而就在不久前，Science刚刚又有研究指出，治疗帕金森病的一种常用药物其实会被肠道菌群代谢掉而影响人体的吸收。

马拉松运动员与久坐的上班族

这项研究从2015年开始，研究者收集了波士顿马拉松参赛运动员的肠道菌群以及办公室久坐人群的肠道菌群，将两种样本进行了对比以确定其中的细菌种类。

Veillonella很快就吸引了他们的注意力，研究者发现马拉松运动员在比赛后Veillonella的含量会显著上升，而即使是比赛前静态的运动员，体内Veillonella的丰度也要高于久坐人群。

于是接下来研究的重点便确立为Veillonella。

论文联合作者Aleksandar D. Kostic博士说道：“当我们深入了解了Veillonella,发现它在肠道微生物中显得非常独特，因为它唯一的碳源就是乳酸。”

研究者们起初认为是因为代谢了会使肌肉酸痛的乳酸，所以运动能力提高了，但是很快在内部会议中他们便否定了这种看法，他们认为一定还有更深层次的原因。

于是Kostic博士带着他的研究人员做了宏微生物组分析以确定Veillonella代谢乳酸可能引发的所有事件，这次他们又发现，参与将乳酸转化为短链脂肪酸丙酸盐的酶的丰度在运动后提高了。

他们猜测，也许真正起作用的是这种短链脂肪酸丙酸盐，于是他们进行了小鼠测试，果然，他们发现肠道内被额外供给了丙酸盐的小鼠在他们的跑步机测试中得到了更好的成绩。

Kostic博士表示，也许以后会生产出含有Veillonella的益生菌胶囊以帮助普通人提高运动能力。

下一步，他们将研究丙酸盐使机体运动能力提升的具体机制。

丙酸盐以及它的神奇功效

我们发现，这次实验最后的落脚点并不是乳酸，而是丙酸盐，其实这次实验也不是研究者第一次发现丙酸盐在肠道中的神奇作用了，去年年底，在美国心脏协会期刊《Circulation》上发表的一篇研究就曾指出，给高血压模型的小鼠服用丙酸盐，可以减少高血压造成的心血管损伤。

辅助T细胞会增强炎症反应而使血压升高，丙酸盐则可以抑制辅助T细胞的活性，通过作用于免疫系统，再作用于心血管，最终减少高血压导致的心血管损伤。 

将这两次研究结合起来看，会发现很可能多吃水果蔬菜与粗粮和运动这两种平时我们经常提到的“保持健康”的途径在肠道菌群的角度其实“殊途同归”，都是为了生产更多的丙酸盐改善我们的健康状况。

Kostic博士说：“人体内产生了这种微妙的正向循环，宿主创造了一些微生物们喜欢的东西，他们则回应以一些对宿主身体有益的东西，这是一个机体与微生物群共生共存的好例子。”

参考资料

https://www.nature.com/articles/s41591-019-0485-4

https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.118.036652

https://www.nature.com/articles/d41586-019-00483-5

https://www.nature.com/articles/s41588-019-0350-x

https://science.sciencemag.org/content/364/6445/eaau6323

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