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Sara Campbell告知《科学家》网站，当她2010年第一次在PubMed上输入“训练（exercise）和微生物组（microbiome）”并按回车键时，查找成果实际上是零。Campbell刚刚开端在美国罗格斯大学担任运动科学助理教授。作为一名运动员，她在博士和博士后期间研讨胆固醇代谢、运动和饮食，她那时就开端猜想训练是否会影响肠道中的微生物。
Campbell说，“咱们知道训练能够完结所有这些令人难以置信的工作”，比方下降炎症和增强抗氧化防护。因而，她想到，“好吧，假如宿主和肠道微生物组之间存在共生和互利，就有必要有一些工作发作. . .在运动中肠道微生物发作改动”。当她在PubMed上的查找成果为空时，她决议：“我有必要展开这方面的研讨”。
经过与来自罗格斯大学的微生物学家和毒理学家和来自美国俄克拉荷马市的一名病理学家协作，Campbell规划了一项试验来剖析喂养正常饮食或高脂肪饮食12周的雄性小鼠的粪便样本。每组中的一些小鼠进行训练，每组中剩余的小鼠坚持久坐。成果标明膂力活动在小鼠的肠道中发作了共同的微生物组，与它们的饮食无关：特别地，训练的小鼠的肠道内含有粪杆菌（Faecalibacterium）、梭菌（Clostridium）和Allobaculum，而久坐的小鼠的肠道内则没有。高脂肪饮食也引起久坐小鼠的肠道中呈现炎症，这在喂养高脂肪饮食并进行训练的小鼠中是调查不到的。
这些研讨成果宣布于2016年3月，支撑了几年前的一项研讨成果，即训练能够避免体重添加，并改动喂养高脂肪食物的肥壮小鼠体内的肠道微生物。他们在2018年宣布的一项针对人类的纵向研讨也很好地印证了这一点：他们发现身材苗条的久坐不动的人在训练六周后也会在他们的肠道中发作更高水平的梭菌（Clostridiales）、毛螺菌（Lachnospira）、罗氏菌（Roseburia）和粪杆菌，可是当他们中止训练时，这些细菌会康复到基线水平。开端训练的肥壮者也改动了他们的肠道细菌，可是这些改动不同于在身材苗条的人中调查到的改动。
美国伊利诺伊大学香槟分校研讨员Jeffrey Woods说，尽管身材苗条的人和肥壮的人之间的改动存在差异的原因尚不清楚，可是这些成果标明，不管饮食或身体组成怎么，训练都会改动人类的肠道菌群。
他说，“这是一个适当新的范畴，肯定是一个新的运动科学范畴”，并解说说，尽管训练和肠道微生物改动之间的关联性已树立，“可是训练怎么改动这些微生物，咱们并不知道。”现在尚不清楚这些改动是否有利于健康，可是有头绪标明或许便是如此。
训练和肠道存在关联性的头绪
针对训练对肠道微生物组的影响，一个首要观念是，训练会添加发作丁酸的肠道微生物的水平，丁酸是一种短链脂肪酸，对人类具有一系列健康好处，比方发作按捺饥饿的饱腹感激素，在支撑现有神经云存活和促进新的神经元成长方面发挥着效果。
粪杆菌与其他细菌，比方毛螺菌，在训练后好像在肠道中的丰度添加了，通常会发作短链脂肪酸来应对摄入的膳食纤维。在2019年4月宣布在Exercise and Sport Science Reviews期刊中的关于膂力活动和肠道微生物组组成的一篇总述中，Woods及其搭档们提出训练或许会改动肠道安排中免疫细胞的基因表达，然后导致更少的促炎细胞信号蛋白和更多的抗炎蛋白，以及抗氧化酶的发作。这些免疫细胞坐落肠道微生物群落邻近，能够发作损坏某些肠道细菌类群的抗菌化合物，一起促进发作丁酸的肠道细菌的成长。训练也或许改动肠道粘液的成分，这将影响日子在那里的细菌物种，比方Akkermansia muciniphila---一种具有抗炎特性的细菌，在训练后，它好像会很多添加。
训练还能够进步人体的中心温度，削减流向肠道的血液，这或许导致肠道微生物与肠道粘液中的免疫细胞之间发作更直接的触摸，而且有潜力改动肠道微生物的组成。胆汁酸的循环，能够改动肠道微生物群落，也会在训练期间添加，乳酸也会如此，这或许会改动肠道的pH值，然后改动肠道微生物群落的多样性。Woods 说，“这些是咱们能够测验的一些或许的机制，可是它们不容易测验，这是由于很难阻隔它们中的任何一个。”
训练、微生物和肠道健康
这些潜在的机制有助于解说科学家们在肠道微生物组和肠道健康之间调查到的一些关联性。比方，结肠直肠癌患者具有丰度下降的发作丁酸的细菌，比方罗氏菌和毛螺菌。健康细胞中的丁酸促进表观遗传润饰，然后导致细胞更新和细胞增殖，而在结肠癌细胞中，丁酸经过表观遗传学来按捺细胞增殖并促进细胞逝世，这标明对训练的结肠癌患者有利。
为了丈量训练对立肠道炎症的好处，Woods及其搭档们在小鼠中进行了初次训练后粪便微生物组移植，并在2017年发布了他们的研讨成果。他们从训练的小鼠和没有训练的小鼠中提取出粪便物并将其移植到无菌小鼠中。然后，一旦肠道菌群在小鼠受者中树立起来，他们就会让这些小鼠服用药物，然后在它们的结肠中引起极度炎症。与承受来自久坐小鼠的粪便微生物移植的小鼠受者比较，承受来自训练的小鼠的粪便微生物移植的小鼠受者体重减轻而且具有更少的炎症性疾病症状。相似的医治计划是否能够协助肠易激综合征---以持续性炎症为特征---患者仍有待查验。
还有一个独立的研讨小组运用粪便微生物移植来测验它对肥壮的影响。在上一年10月宣布的一项研讨中，他们报导了将来自训练的小鼠的粪便物移植到喂养高脂肪饮食的肥壮小鼠体内可导致后者体重减轻、空腹血糖水平下降以及更低水平的促炎细胞因子水平。这些研讨人员指出，这些研讨成果标明来自均衡饮食的或定时训练或许在最好的情况下这两者结合的小鼠供者的粪便微生物移植或许有助于减轻肥壮对人类的不良影响。
最近的一项研讨发现，在怀孕期间训练的超重和肥壮的雌性大鼠也将有利于肠道健康的微生物转移到它们的婴儿身上。Campbell指出，有开端依据标明膂力活动、肠道微生物和心理健康之间存在着潜在的关联性。她说，“这些相关性已存在。其间的机制. . .是咱们即将开端研讨的。”
参考资料：
1.Exercise Changes Our Gut Microbes, But How Isn’t Yet Clear
https:///news-opinion/exercise-changes-our-gut-microbes--but-how-isnt-yet-clear-66281
2.Sara C. Campbell et al. The Effect of Diet and Exercise on Intestinal Integrity and Microbial Diversity in Mice. PLoS ONE, 2016, doi:10.1371/journal.pone.0150502.
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7.Gut Microbes May Play a Role in Mental Health Disorders
https:///news-opinion/gut-microbes-may-play-a-role-in-mental-health-disorders-66039
8.Shyam Prakaash Bhagavata Srinivasan et al. Impacts of Diet and Exercise on Maternal Gut Microbiota Are Transferred to Offspring. Frontiers in Endocrinology, 2018, doi:10.3389/fendo.2018.00716.
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