雷恩大学的研究人员发现，将精英运动员的肠道微生物群移植到小鼠体内可以提高小鼠的胰岛素敏感性并增加其肌肉糖原储存。
研究结果表明，高有氧运动能力与富含短链脂肪酸（如普氏菌和琥珀酸弧菌）的特定肠道细菌谱型相关。这种特殊的微生物组成，而不是多样性，驱动了小鼠的代谢益处。
有氧运动能力通过最大摄氧量和脂肪氧化等指标进行测量，被认为是代谢健康和死亡风险的重要指标。
先前的人类和小鼠研究表明，体力活动、肠道微生物群组成和短链脂肪酸（SCFA）生产之间可能存在潜在联系。然而，现有的人类研究往往未能控制饮食和体重指数等关键混杂因素，导致肠道细菌在有氧表现中的具体作用尚不清楚。
在《细胞报告》杂志上发表的题为“具有极高运动能力的运动员的非典型肠道微生物生态系统改善小鼠的胰岛素敏感性和肌肉糖原储存”的研究中，研究人员结合临床表型分析、宏基因组测序和粪便微生物群移植（FMT），探讨了肠道微生物群与体能表现特征之间的关系。
从人类捐赠者获得的肠道细菌生态系统在移植后5周内影响小鼠的胰岛素敏感性和肌肉糖原储存，这取决于捐赠者的有氧运动能力。
共有50名健康的正常体重男性参与者参与了这项研究，他们的有氧能力范围广泛，从不活跃的个体到精英自行车手和足球运动员。食物摄入量和身体成分在各组间进行了仔细匹配，以隔离运动能力对肠道微生物群的影响。
从粪便样本中提取微生物DNA并进行测序，以分析细菌组成、密度、多样性和代谢功能。参与者接受了最大和次最大运动测试。然后将选定的人类捐赠者的粪便微生物群移植到预先用抗生素处理的小鼠体内，以评估胰岛素敏感性和糖原储存的变化。
最高有氧能力的运动员的肠道细菌多样性和密度降低，但这些个体表现出显著较高的粪便SCFA浓度，尤其是丙酸和戊酸。高水平的普氏菌和琥珀酸弧菌（两种与SCFA相关的细菌物种）的参与者显示出独特的肠道生态系统，与更好的脂肪氧化率和更高的运动能量消耗相关。
接受高容量人类捐赠者粪便微生物群移植的小鼠表现出改善的胰岛素敏感性和更大的肌肉糖原含量，与对照组相比。与之前的假设相反，更高的微生物多样性并不是这些代谢益处所必需的。
虽然接受高容量捐赠者粪便微生物群移植的小鼠在胰岛素敏感性和糖原储存方面表现出显著改善，但它们的实际跑步耐力并未提高。这表明，尽管可以通过管理微生物群（粪便移植）获得一些与精英运动员相关的健康益处，但实际的运动能力并不容易转移。
通过微生物群移植改善胰岛素敏感性和代谢健康可能提供一种积极的治疗干预手段。未来包括人与人之间移植的研究将进一步说明这种治疗方法的有效性和持久性。
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