祁江濤　陳子超

摘要：腸道菌群是人體的重要組織，對于人體的生理機(jī)能有著重要的影響。骨骼肌被認(rèn)為是人體最大的器官，對機(jī)體自主運動、姿勢維持和代謝穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。腸道菌群對于人體骨骼肌能夠產(chǎn)生不同方面的影響，目前有關(guān)腸道菌群對于骨骼肌影響的研究逐步增多，并提出了腸道-肌肉軸的理論。因此本文就腸道菌群對于骨骼肌的影響進(jìn)行研究，將腸道菌群影響骨骼肌的方式和機(jī)制進(jìn)行闡述，為進(jìn)一步的研究提供參考。

關(guān)鍵詞：腸道菌群;骨骼肌;運動機(jī)能

前言

人體中包含著許多復(fù)雜的器官，不同的器官發(fā)揮的功能不同，這些器官中胃腸道主要承擔(dān)著消化和吸收的功能，但是胃腸道的其它組織也會影響著人體的運動機(jī)能，例如腸道菌群。腸道菌群中存在著許許多多的微生物，這些微生物廣泛參與人體的各項機(jī)能，也對人體的運動機(jī)能產(chǎn)生著至關(guān)重要的影響。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，胃腸道中微生物細(xì)胞數(shù)量是人體細(xì)胞總數(shù)的1.3倍，基因數(shù)量約為人類基因組數(shù)量的100倍，數(shù)量龐大的微生物對人體的影響也是巨大的。它會影響人體的運動、消化以及免疫等系統(tǒng)的功能，微生物系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的變化也會引起人體各個系統(tǒng)的變化，當(dāng)人體的腸道菌發(fā)生紊亂時，人體的運動機(jī)能也會下降;反之，當(dāng)人體腸道菌群的活性上升時，人體的運動機(jī)能也會得到某種程度的提高。研究證實腸道菌群和人體的運動系統(tǒng)的功能密切相關(guān)，對骨骼肌的運動功能也密切相關(guān)。因此，本文就腸道菌群對人體骨骼肌運動機(jī)能的影響進(jìn)行研究，探討腸道菌群對于骨骼肌運動機(jī)能的影響以及影響機(jī)制。

1腸道菌群對于人體的影響

人體的胃腸道里面包含著許多的微生物，這些微生物組成的菌群也就是腸道菌群，對人體產(chǎn)生著不同方面的影響。腸道菌群可以影響人體的生理功能，例如緩解人體肌肉的疲勞感和緊張感，幫助人體更好的進(jìn)行恢復(fù);另一方面，腸道菌群也與人體的心理相關(guān)，腸道菌群可以調(diào)節(jié)抑郁癥等其他心理疾病。在對小鼠被動游泳的研究中，游泳十六周之后的小鼠對于糖水的偏愛度也降低，抑郁癥狀也更輕。同時，腸道菌群對于調(diào)節(jié)其他生理疾病也有著幫助，它可以調(diào)節(jié)人體的代謝性疾病，能夠促進(jìn)人體中短鏈脂肪酸的生成，從而降低糖尿病和肥胖等代謝性疾病的發(fā)生率;也可以緩解帕金森疾病的癥狀，通過分泌的各種物質(zhì)來降低患糖尿病等代謝性疾病的風(fēng)險。

總之，合適的腸道菌群對于人體的各項功能是有幫助的，可以幫助人體的各個系統(tǒng)正常的進(jìn)行運作，但是每個人體內(nèi)的菌群不同，如何找到適合每個人需要補(bǔ)充的菌群以達(dá)到身體的平衡就需要進(jìn)一步去研究。

2腸道菌群對人體骨骼肌的影響

2.1腸道菌群對骨骼肌質(zhì)量的影響

骨骼是人體的重要的組織，也是最大的器官，約占人體瘦器官的40%，有著運動、支持和保護(hù)身體的功能，是人體運動系統(tǒng)中不可或缺的一部分。而腸道菌群對于維持和發(fā)揮骨骼肌的功能有著重要的影響，腸道菌群可以改變骨骼肌的質(zhì)量，人體的腸道微生物的數(shù)量減少也會引起肌肉質(zhì)量的改變。

研究證實腸道菌群中含有的短鏈脂肪酸（short chain fatty acids，SCFAs）作為腸道菌群和骨骼肌的連接中介對骨骼肌的質(zhì)量有著影響，Ticinesi的研究證實，當(dāng)腸道菌群中的微生物衰老時，它產(chǎn)生的SCFA也會減少，進(jìn)而產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，最終導(dǎo)致肌肉的力量和質(zhì)量均下降。相對于無菌小鼠而言，有菌小鼠的骨量以及骨骼肌的質(zhì)量也更高，對于骨量以及骨骼肌質(zhì)量的調(diào)節(jié)主要也是通過SCFAs完成的。這也進(jìn)一步說明短鏈脂肪酸可以調(diào)節(jié)骨骼肌的質(zhì)量，當(dāng)體內(nèi)的能量不足時，補(bǔ)充短鏈脂肪酸可以增加骨骼肌的質(zhì)量，而當(dāng)人體體內(nèi)的能量過剩時，補(bǔ)充短鏈脂肪酸并不會對人體的骨骼肌的質(zhì)量有著增加的影響。

上述研究表明，腸道菌群對于肌肉質(zhì)量的影響，主要是腸道菌群中短鏈脂肪酸增加和減少來完成的，短鏈脂肪酸起著代謝和調(diào)節(jié)的作用，所以就有學(xué)者針對性的提出了腸道-肌肉軸的假設(shè)，以短鏈脂肪酸為中介進(jìn)行研究。

2.2腸道菌群對骨骼肌形狀的影響

當(dāng)骨骼肌的質(zhì)量發(fā)生改變時，伴隨著骨骼肌重量的增加和減少，骨骼肌的形狀也會發(fā)生著相應(yīng)的變化。研究證實，有菌小鼠和無菌小鼠相比，缺乏腸道微生物組的無菌小鼠骨骼肌重量減輕，肌肉中有關(guān)肌肉萎縮的酶增加，骨骼肌也顯示出萎縮的跡象。肌肉形狀的改變也就意味著肌纖維粗細(xì)的改變，這與腸道菌群有著密切的聯(lián)系，伴隨著菌群的改變，肌纖維的粗細(xì)也會改變，實驗表明，將豬體內(nèi)的菌群移植到無菌小鼠體內(nèi)，無菌小鼠體內(nèi)肌纖維的差異和豬體內(nèi)肌纖維的差異是一致的[1]，這說明隨著菌群的改變，肌纖維的特性也發(fā)生了改變，導(dǎo)致肌肉的形狀也會發(fā)生改變。同時也進(jìn)一步證明了腸道-肌肉軸的存在。

2.3腸道菌群對骨骼肌功能的影響

骨骼肌是人體的重要組成部分，主要功能是維持人體運動，而腸道菌群可以對骨骼肌的功能也有著不同程度的影響，腸道菌群可以調(diào)節(jié)肌肉的代謝以及緩解肌肉的疲勞感，對于提升肌肉的耐力和力量都有幫助。

多名學(xué)者對于腸道菌群對于肌肉耐力及力量的影響進(jìn)行了研究，研究發(fā)現(xiàn)，和被注射抗生素的小鼠相比，被注射醋酸鹽的小鼠的耐力時長更久;相比較無菌小鼠來說，有菌小鼠的耐力游泳時間更長;腸道含有的益生菌也可以積極地促進(jìn)運動員身體的恢復(fù)，在飲食中補(bǔ)充益生元或者益生菌能夠改善新陳代謝以及免疫等功能，也能夠減輕運動員的疲勞感以及緩解由于訓(xùn)練所帶來的緊張感和壓力，適合的益生菌也可以積極地促進(jìn)運動員進(jìn)行高強(qiáng)度的訓(xùn)練。這是因為腸道菌群中的微生物增加了人體內(nèi)葡萄糖的利用率，從而提高了骨骼肌的耐力，進(jìn)而提高人體的運動表現(xiàn)。胃腸道微生物群受到損傷時會影響人體的代謝功能，導(dǎo)致人體有關(guān)肌肉蛋白質(zhì)的合成減少，從而導(dǎo)致肌肉的功能下降。同時在其他研究中，腸道菌群也與老年人肌少癥有著影響，隨著年齡的增長，老年人體內(nèi)的腸道菌群發(fā)生紊亂，有關(guān)肌肉萎縮的酶進(jìn)一步增加，腸道菌群的代謝功能減少，最終導(dǎo)致老年人的肌肉進(jìn)一步萎縮和減少。

通過上述研究我們可以了解到，腸道菌群能夠?qū)趋兰〉哪土土α慨a(chǎn)生著影響，可以提高肌肉的耐力和力量，提升訓(xùn)練表現(xiàn)。同時隨著年齡的增長，肌肉萎縮的速度會加快。如何補(bǔ)充合適的腸道菌群以減緩隨年齡增長的肌肉減少和萎縮的速度，增強(qiáng)骨骼肌的耐力和力量，需要在接下來的研究中進(jìn)行。

3腸道菌群對于人體骨骼肌影響的機(jī)制

在腸道菌群對于人體骨骼肌的研究中，SCFAs（短鏈脂肪酸）扮演者重要的角色，很多學(xué)者的研究都是以SCFAs為中介進(jìn)行研究的。短鏈脂肪酸是腸道菌群的重要代謝產(chǎn)物之一，它由丙酸、乙酸以及丁酸組成，主要通過影響骨骼肌的代謝功能來對骨骼肌產(chǎn)生影響，短鏈脂肪酸可以調(diào)節(jié)骨骼肌糖原、骨骼肌脂以及骨骼肌線粒體的代謝來發(fā)揮作用[2]。有研究結(jié)果顯示腸道菌群與骨骼肌之間存在相互作用的關(guān)系，但具體機(jī)制并無統(tǒng)一定論。有學(xué)者提出可能存在腸肌軸，認(rèn)為骨骼肌代謝和收縮等功能的失常與腸道菌群的紊亂、易位，繼而觸發(fā)促炎信號，導(dǎo)致機(jī)體炎癥水平的上升有關(guān)。腸道微生物群可以對肌肉產(chǎn)生影響，正常的腸道微生物群可以增加體內(nèi)對于蛋白質(zhì)的利用度和維生素的合成，能夠進(jìn)一步增加肌肉的健康程度。但是隨著年齡的增長，腸道微生物群的改變，微生物群中有關(guān)激素以及各種酶的合成也有可能是導(dǎo)致人體骨骼肌力量和質(zhì)量下降的原因。

有關(guān)腸道菌群對于骨骼肌影響的機(jī)制目前大多數(shù)學(xué)者提出來的都是腸道-肌肉軸的假設(shè)，但是還沒有進(jìn)一步的研究將假設(shè)進(jìn)一步進(jìn)行驗證，同時有關(guān)的實驗在動物身上進(jìn)行的較多，在人身上的研究較為缺乏，需要進(jìn)一步完善該方面的研究來對腸道菌群影響人體骨骼肌的機(jī)制進(jìn)行探討。

小結(jié)

本文對于腸道菌群對于骨骼肌的影響和影響機(jī)制進(jìn)行了探討，發(fā)現(xiàn)腸道菌群主要是影響骨骼肌的代謝功能來對骨骼肌產(chǎn)生影響的，腸道菌群對于人體的骨骼肌產(chǎn)生著正面的和負(fù)面的影響，代謝功能的好壞影響到肌肉的力量和耐力，影響到運動表現(xiàn)。因此接下來的研究重點應(yīng)對于腸道菌群對于骨骼肌代謝的功能進(jìn)一步進(jìn)行研究。同時目前有關(guān)腸道-肌肉軸的假設(shè)也未能完全進(jìn)行驗證，有關(guān)該方面的研究也過少，大多數(shù)文獻(xiàn)僅在文獻(xiàn)中提及，沒有專門的研究來進(jìn)行，所以在接下來的研究中需要更加完善。

參考文獻(xiàn)：

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基金項目：四川省科技廳重點研發(fā)“運動機(jī)能與人體腸道菌群的相關(guān)性研究”（課題編號：2020YFS0265）