1. 為什么不想去運動?Nature新研究告訴你,這是因為缺少了這種腸道細菌

      【字體: 時間:2022年12月16日 來源:Nature

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        賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院(Perelman School of Medicine)的研究人員在小鼠身上進行的一項研究表明,某些腸道細菌會激活腸道神經,促進鍛煉的欲望。這項研究發表在《自然》雜志上,揭示了腸道到大腦的通路,解釋了為什么一些細菌能提高運動表現。

        

      根據賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院的研究人員在小鼠身上進行的一項研究,一些腸道細菌可以激活腸道神經,促進運動的欲望。這項研究發表在今天的《自然》雜志上,揭示了腸道到大腦的通路,解釋了為什么一些細菌能提高運動表現。

      在這項研究中,研究人員發現,在一大群實驗室小鼠中,跑步表現的差異很大程度上是由于表現較好的動物體內存在某種腸道細菌。研究人員將這種影響追溯到細菌產生的代謝物小分子,這種代謝物刺激腸道中的感覺神經,在運動時增強控制動機的大腦區域的活動。

      該研究的資深作者、賓夕法尼亞大學醫學院微生物學助理教授Christoph Thaiss博士說:“如果我們能證實人類也存在類似的途徑,就可以提供一種有效的方法來提高人們的鍛煉水平,從而普遍改善公眾健康!

      Thaiss和他的同事開展這項研究是為了廣泛地尋找決定運動表現的因素。他們記錄了基因多樣性小鼠的基因組序列、腸道細菌種類、血液代謝物和其他數據。然后,他們測量了這些動物每天自主跑輪的量,以及它們的耐力。

      研究人員使用機器學習分析了這些數據,尋找小鼠的屬性,以最好地解釋動物在跑步表現上的巨大個體差異。他們驚訝地發現,基因似乎只占這些表現差異的一小部分,而腸道細菌種群的差異似乎更重要。事實上,他們觀察到,給小鼠服用廣譜抗生素以清除腸道細菌,會使小鼠的跑步成績降低一半左右。

      最終,在長達數年的科學探測工作過程中,研究人員在賓夕法尼亞大學和其他地方的十多個獨立實驗室中發現,與更好的性能密切相關的兩種細菌:Eubacterium rectale(真/優桿菌屬)和Coprococcus eutactus(糞球菌屬),產生了被稱為脂肪酸酰胺(FAAs)的代謝物。后者刺激腸內感覺神經上被稱為CB1內源性大麻素受體的受體,這些受體通過脊柱連接到大腦。在運動中,這些布滿CB1受體的神經受到刺激,會導致大腦腹側紋狀體區域的神經遞質多巴胺水平增加。

      紋狀體是大腦獎勵和動機網絡的關鍵節點。研究人員得出結論,運動時該區域額外的多巴胺通過加強運動欲望來提高表現。

      這項研究的合著者、賓夕法尼亞大學藝術與科學學院生物學副教授 J. Nicholas Betley博士說:“這種從腸道到大腦的激勵途徑可能已經進化到將營養可用性和腸道細菌種群狀態與長期體育活動聯系起來!薄斑@一研究方向可能會發展成為運動生理學的一個全新分支!

      這些發現為科學研究開辟了許多新的途徑。例如,從實驗中得到的證據表明,表現更好的小鼠經歷了更強烈的“跑步者的快感”——在這種情況下,疼痛敏感性降低——暗示這一眾所周知的現象至少部分是由腸道細菌控制的。該團隊現在計劃進一步研究,以證實人類存在這種從腸道到大腦的通路。

      他補充說,除了可能提供廉價、安全、以飲食為基礎的方法,讓普通人跑步,優化精英運動員的表現,對這一途徑的探索還可能產生更簡單的方法,在成癮和抑郁等情況下改變動機和情緒。

      文章標題

      A microbiome-dependent neuronal pathway regulates the motivation for exercise in mice


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