对运动员肠道微生物群研究和运动干预的建议

Mohr等人发表在《国际运动营养学会杂志》的《运动性肠道微生物群（The athletic gut microbiota）》一文对运动员肠道微生物群研究和运动干预提出建议。文章指出目前的微生物群测序方法严重依赖于基于16S rRNA扩增子的方法，该方法可检测到属水平，而物种水平的检测能力最低。他们建议应鼓励研究人员利用其他方法，如shotgun宏基因组学，以扩大分类范围、菌株水平分辨率，以及其他微生物（如古细菌、病毒和真菌等）的鉴定方法研究运动和肠道微生物的相互作用。他们建议采用肠道微生物组学技术，如亚转录组学、亚蛋白质组学和代谢组学，应与成分数据相结合，以提供微生物组的“功能”读数，提供宿主、饮食、运动和肠道微生物群之间代谢相互作用的数据。对于靶向基因组方法，可以有效地使用定量PCR的特异性引物。

引物选择和16S rRNA的高变区（即V1-V9）影响观察到的微生物群落，当使用基于16S rRNA扩增子的测序时，最好对单个可变区（V4主要用于人类肠道微生物组研究）进行测序，其读数（几乎）完全重叠以减少错误。不同研究中微生物分析的差异可能使比较/对比研究结果变得困难。分析技术的差异（例如，测序策略、平台、可变区域、测序深度，等）可能会作为一个混杂变量，完全由于实验室技术而不是治疗而导致显著差异。

通过分析已经发表的文章，他们指出一些研究报告在实验设计采用了不太严格的纳入/排除标准，并且没有充分考虑/控制混杂变量。在概述参与者标准时，研究人员应特别注意可能混淆结果的重要因素，如药物使用（如抗生素、胆汁酸螯合剂、二甲双胍等），膳食补充剂的使用（如益生元和益生菌）、年龄、性别、种族、地理位置等。为了控制混杂效应，研究人员应收集更多关于以下因素的详细数据：饮食摄入、训练史、身体健康水平、胃肠功能（如胃肠道症状评定量表）、粪便pH值、粪便形态（即布里斯托尔粪便量表）等。另外，大多数研究没有报告功率和样本量计算。因此，鼓励调查人员在适当的时候计算和报告样本量估计。一些研究没有提供关于样本收集和处理的足够细节。这两个因素都会显著影响分析和最终的研究结果。虽然没有一种方法，但研究人员应提供这些程序的详细信息，并确保这些方法在样本中是相同的。

关于粪便样本的准备，应尽量缩短样品在室温下的保存时间（即< 24 h（不含防腐剂），并在样品中保持一致。整个粪便样本的均匀化可提供更均匀的样本。这种方法已被证明可以减少DNA提取量和细菌类群相对丰度的变化。一些报告没有提供有关样品运输和储存的足够详细信息。研究人员应提供这些程序的详细信息，并确保这些方法在样品中是相同的。微生物储存的金标准是在室温下冷冻样品− 80 °C。鼓励研究人员尽量减少冻融循环，因为它们会影响再现性。虽然粪便本身不是一个弱点，但它是本综述中研究的肠道微生物群分析中使用的唯一样本材料。应考虑沿胃肠道长度和梯度（即从管腔到粘膜）绘制更深入的微生物群落结构和功能图。