Nature-运动的快感可能来自于肠道菌群

作者：小韩医生

导 读

跑步会带给人们快感，这已经不是什么秘密。可如何让深度“懒癌”的人抬起脚、迈开腿去体验这种快感却一直是个谜团。

目前研究已证实跑步能够促使机体产生大量多巴胺作用于神经系统，能够影响人的情绪，给跑者带来幸福的感觉。而纹状体则是大脑中产生多巴胺的主要部位。除多巴胺外，德国海德堡大学研究人员通过动物实验证实内源性大麻素也能够让你“越跑越兴奋”。近些年来，脑-肠轴是科学研究的热点之一。脑-肠轴，顾名思义，指的是大脑与消化道（尤其是肠道）间的信号交流，其中涉及神经、免疫、内分泌、代谢等多种机制，被誉为“第二大脑”。

近日，Nature发表了一项来自宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院Christoph A. Thaiss团队的研究结果，题为“A microbiome-dependent gut–brain pathway regulates motivation for exercise”。

研究人员通过小鼠动物实验发现特定的肠道菌群介导脑-肠轴，通过内源性大麻素受体，调节腹侧纹状体多巴胺水平，增加运动耐力，提高运动水平。

从肠道到大脑，环环相扣

研究人员发现，特定的肠道细菌能够改善小鼠的运动表现，例如Eubacterium和Coprococcus。这些细菌能够通过产生脂肪酸酰胺（例如N-oleoylethanolamide等）刺激肠道中CB1内源性大麻素受体，兴奋表达TRPV1的传入神经元，进而使腹侧纹状体中多巴胺水平升高，改善小鼠的运动表现。

而应用抗生素、敲除或沉默传入神经TRPV1或CB1基因、应用多种受体或酶的兴奋剂或拮抗剂都可相应改变小鼠的运动耐力和水平。

由小鼠到人类，是否同样适用？

该项研究仅局限于小鼠动物实验，然而，啮齿动物的肌肉结构和生化构成与人类不同，它们的活动模式也与人类有明显区别。正如生理学家Juleen Zierath所说“在推断这些结果与人体生理学的关系时，我会非常谨慎”。

尽管如此，脑-肠轴中所涉及的肠道菌群、相关受体以及纹状体中多巴胺等在其他涉及人体的研究领域中均有相关研究成果，提示该研究发现可能在人体中同样适用。目前，该研究团队正计划进一步开展研究，以证实在人体中肠道菌群能够通过介导脑-肠轴参与运动调控。

开创运动生理学的全新领域

该研究首次探究了肠道菌群经脑-肠轴参与运动调控的分子机制，将微生物学与运动生理学整合，开创了运动生理学的全新领域。但运动调控机制复杂，涉及神经、肌肉、内分泌以及代谢等多种方面，后续仍需进一步探究。

尽管如此，该研究团队通过不同手段进行运动评估、多种实验技术进行交叉验证的思路仍值得更多的科研工作者学习。

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论文信息

Dohnalová, L., Lundgren, P., Carty, J.R.E. et al. A microbiome-dependent gut–brain pathway regulates motivation for exercise. Nature 612, 739–747 (2022).

https://doi.org/10.1038/s41586-022-05525-z

参考资料：

封面图来源：eGastroenterology新媒体

[1]. doi: 10.1126/science.adg3011

[2]. University of Pennsylvania School of Medicine. "Gut microbes can boost the motivation to exercise: Study in mice uncovers gut-to-brain pathway that increases exercise performance." ScienceDaily. ScienceDaily, 14 December 2022. .

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