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运动对微生物群特征的影响

已有 662 次阅读 2021-9-14 03:44 |个人分类:肠道微生态|系统分类:教学心得

运动对微生物群特征的影响

虽然文献中显示受运动影响的微生物因素有相似之处,但作用方向不一致,一些研究显示了相互矛盾的结果。例如,一些研究表明,锻炼会导致厚壁菌减少和/或类杆菌增加,而其他研究则显示了相反的效果,而其他研究则显示没有效果。

关于锻炼对多样性测量的影响的研究结果也是高度可变的,一些显示α多样性增加,一些显示减少,另一些报告没有差异。Brandt等人还发现,运动可以减弱喂食高脂肪饮食的小鼠α多样性的降低。

通常显示对运动训练有反应的细菌种类包括乳酸杆菌(通常增加),双歧杆菌(通常增加,变形菌(通常减少),阿克曼菌(通常增加),链球菌(可变效应),梭状芽孢杆菌(可变效应)、土杆菌(典型减少)和利肯尼拉科(典型减少)以及α-和β-多样性测量(可变效应)。

然而,在一些研究中,分类群的变化取决于其他因素,如体重、体脂和血糖的变化。这表明,运动机制的相关代谢效应可能是近端原因,而运动是最终原因。相关变量,短链脂肪酸产生量和丁酸产生量分类群,一直显示在运动后增加,并且与瘦肌肉质量的变化呈正相关,还表明短链脂肪酸可能在介导运动和肠道微生物对宿主反应的影响方面发挥重要作用。

研究之间差异的潜在原因

这些研究结果不同的潜在原因包括研究设计因素和分析方法。研究设计因素包括模型的选择(如人、小鼠、大鼠)、小鼠/大鼠的品系(如C57BL/6J、Zucker、Wistar、Sprague Dawley等)、饮食的选择、健康或疾病状态、年龄、性别以及训练的模式、持续时间和强度以及分析方法,如DNA提取和PCR引物偏差、微生物组测序方法的选择(如16S rRNA基因测序、qPCR、宏基因组学等)、生物信息管道和多样性指标的选择。例如,老鼠模型通常使用强制跑步机跑步或自愿轮跑作为训练模式。然而,强迫跑步机运动通常使用厌恶性动机,如电击,这可能导致负面应激反应,也可能影响肠道通透性和肠道微生物。在人类中,运动或运动是一个宽泛的术语,可适用于广泛的活动模式、持续时间和强度。O'Donovan等人试图通过对不同运动项目的职业运动员进行横断面分析,确定不同运动模式对肠道元基因组的不同影响,这些运动项目具有不同程度的静态和动态成分。在此分析中,O'Donovan等人。发现运动分类组(SCG)之间的细菌分类群和代谢物存在一些差异,这些差异与任何其他元数据(如饮食、性别等)无关。

导致调查运动对肠道微生物影响的研究之间差异的潜在因素包括研究设计方面(例如,健康或疾病状态;模式选择;年龄和性别;培训的方式、持续时间和频率;以及饮食的选择)和分析方法(如DNA提取、引物偏倚和测序方法;生物信息学方法;指标的选择;以及测量和报告的分类群)。

除了在如何获得或测量结果方面存在差异外,在测量或报告的结果方面也存在很大的异质性,这使得很难确定研究之间反应的全部可变性程度。为了更好地了解运动对肠道微生物产生影响的潜在影响和途径,研究报告至少对一组标准微生物群变量的影响将是有益的,这些变量已被多个研究证明是相关的,如厚壁菌、拟杆菌、,乳酸杆菌、双歧杆菌、阿克曼菌、梭菌和变形杆菌以及多样性(尽管尚未确定标准指标)、丁酸生产分类群和短链脂肪酸生产,即使结果没有变化/差异。Munukka等人报告说,由于肠道微生物对运动的反应存在个体间差异,因此缺乏一致的效果。这也是一个重要的发现,应该加以报告和探索,以确定导致反应变异的因素,以及微生物反应的这些差异是否转化为生理反应的差异。这些报告标准将允许更好地比较研究,并可能使研究人员能够确定不同方法如何影响结果,并阐明可能导致反应变异的因素。




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