開外掛？優秀運動員的微生物群中發現提高成績的菌

你有一定有過這種經歷，長時間不運動，突然有一天心血來潮跑了幾公里。在那之後的幾天，你會因為肌肉酸痛重新回歸廢柴的狀態，並且在下樓梯的時候完全失去表情管理，一步一個「啊」！

劇烈運動時肌肉中產生大量的乳酸，乳酸刺激肌肉神經從而引起酸痛。

不僅運動小白們會因運動產生乳酸進而酸痛，跑馬拉松的運動員也是一樣的。畢竟大家身體構造是一樣的，但是為啥他跑的那麼快啊？難道僅僅是因為運動員長期的訓練，有鋼鐵般的意志，不服輸的運動精神？

這種問題用腳趾頭想想都知道不是的......

外掛Veillonella

除卻人體運動等等研究外，喬斯林糖尿病中心的研究人員近日發表在《Nature Medicine》雜誌的研究表明，優秀運動員體內微生物群多了一種有助於提高運動能力的細菌。這些細菌屬於Veillonella（韋榮球菌）屬，而久坐不動的人的腸道中就沒有。

org/10.1038/s41591-019-0485-4

研究人員進一步發現，Veillonella將運動代謝產生的乳酸轉換為短鏈脂肪酸丙酸供人體利用，提高運動能力。

廉頗老矣，尚能飯否？

在研究者Aleksandar D. Kostic看來，運動能力的提升是整體健康、預防心腦血管、糖尿病等的衡量預測因素，「我們的設想是，人們可以服用一種益生菌補充劑，增強他們進行有意義的鍛煉的能力，從而保護他們免受包括糖尿病在內的慢性疾病的侵害。」

於是 Kostic在2015年展開這項工作，驗證設想。時任哈佛醫學院George Church實驗室研究員的Jonathan Scheiman收集了馬拉松前一周到馬拉松後一周波士頓馬拉松運動員以及久坐不動人的糞便樣本。

Kostic博士對樣本進行了分析，發現馬拉松賽後運動員體內大量聚集Veillonella，並且平時馬拉松運動員體內的Veillonella含量也高於久坐不動的人。

腸道中的韋榮球菌屬細菌丰度與馬拉松跑顯著相關

外掛怎麼開

於是他們在小鼠模型中進行進一步的驗證，補充Veillonella後，小鼠的運動能力顯著提升。接下來，他們想弄清楚Veillonella是如何工作的。

「當我們深入研究Veillonella的細節時，我們發現它在人類微生物群中相對獨特，因為它將乳酸作為自身唯一的碳源。」 Kostic說。

乳酸是肌肉在劇烈運動時產生的。Veillonella細菌能夠利用這種鍛煉的副產品作為它們的主要食物來源。

Kostic接著說:「我們最初認為Veillonella代謝掉肌肉中的乳酸，因為肌肉中的乳酸積累會導致疲勞。但與運動生理領域專家交流後發現，乳酸積累導致疲勞的觀點並不正確。因此我們進行了重新思考。」

隨後，研究人員進行了一項元基因組分析，這意味著他們追蹤了微生物群落中所有有機體的基因。結果發現，運動後，與乳酸轉化為短鏈脂肪酸丙酸相關的酶的丰度要高得多。

這也就提示是否丙酸鹽才是運動能力提升的關鍵。研究人員通過灌腸把丙酸鹽引入小鼠體內，發現小鼠的跑步運動能力確實提升了。

研究人員接下來將進一步研究丙酸鹽如何影響運動能力的機制。

和諧共生

腸道菌群對健康有很大的影響，而運動是健康生活的重要組成部分，但是許多患有代謝紊亂的人無法進行足夠的運動來獲得這些益處。如果能通過補充含有Veillonella的益生菌膠囊（直接服用丙酸鹽藥丸不會起作用，因為短鏈脂肪酸在起作用前會被消化液分解），那麼運動能力就可能有效提高。Scheiman博士因此成立了一家公司。

該項研究是第一個直接展示微生物和人類宿主之間共生關係的有力例證。

微生物與宿主形成正反饋循環形成共生關係。宿主產生微生物喜歡的某種特定東西。作為回報，微生物創造一些有益於宿主的東西。

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參考資料：

[1] Performance-enhancing bacteria found in the microbiomes of elite athletes

[2] Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism

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