Nat Med：怎么跑都不累？遗传学泰斗揭秘：微生物组与青年运动表现

北京间隔时间6年初25日，刊登在《Nature Medicine》上的一篇新近深入研究，为增强耐力和革新近运动乏善可陈的功能型开发，锁住了大门。全人类哺乳动物细胞分组，就像是一个正在被考古的大圣物。已知它对我们的全面性心理与生理身心健康至关重要。发现者们今日认识到，没有两一个人拥有相同的哺乳动物细胞分组，哺乳动物细胞分组的分组成可以随着乳制品、生活方式为、抗生素和其他药物治疗等状况而改变。但是，尽管今日发现个体哺乳动物细胞分组与肥胖、发炎性肠病、关节炎、癌症和自闭症等多种癌症彼此间的联系，但尚不似乎相反的状况是否也不会如此。比如，在某些状况下，哺乳动物细胞分组是否可以提高身心健康和革新近运动乏善可陈。该深入研究合分组第一写作者、新泽西州哈佛医学院（HMS）从前博士后深入研究所、哈佛大学Wyss深入研究所Jonathan Scheiman知道“在这个项目开始时，我们推论出类拔萃革新近跳远的哺乳动物细胞分组必需兼具高度调整菌种的共同之处，这可能最大限度他们的乏善可陈和恢复，并且一旦已确定，这些哺乳动物细胞可能成开发功能型的根基。”Scheiman当初与遗传学泰斗、哈佛大学Wyss有机体启发工程深入研究所的核心教师和HMS讲师George Church一起发起了这个项目。Scheiman与Church讲师也是FitBiomicsCorporation的合分组创办者。FitBiomics是一家针对革新近跳远哺乳动物细胞分组的有机体技术开发Corporation。他本人也是从前职业技能篮球革新近跳远。今日，由Scheiman和Church以及新泽西Joslin糖尿病该之从前心的Aleksandar Kostic领导的高度协作深入研究团队今日在一个由87名精英革新近跳远和奥运不会革新近跳远分组成的独立团队比赛就此结束后已确定了分组合成特定的大肠杆菌——Veillonella。他们已确定了Veillonella旧称与革新近运动乏善可陈彼此间的联系。他们检视到，在公路赛革新近跳远赛后Veillonella的相对来说丰度上升。从公路赛革新近跳远之从前分离出来的Veillonella大肠杆菌给予小鼠，与对照分组相比较，哺乳动物在实验室分时测试之从前的乏善可陈提高了13%。该深入研究合分组通讯写作者、Joslin糖尿病该之从前心哺乳动物细胞学和免疫细胞国立清华大学副总监讲师Aleksandar Kostic知道：“我们能够证明，Veillonella驱动的乏善可陈提升是由于大肠杆菌分解葡萄糖的能力，葡萄糖是已知剧烈革新近运动随间隔时间而积累的酪氨酸，并产生丙醇醋，这是一种短链胆固醇(SCFA)。这反过来又增强了双脚对革新近运动负荷的免疫细胞力。”Kostic致力于深入研究计算和实验工具，借此更好地阐释全人类哺乳动物细胞分组与葡萄糖癌症(如糖尿病)彼此间的的关系。在最初的统计分析之从前，深入研究人员通过已确定从粪便样本之从前获得大肠杆菌的DNA基因分组，统计分析了2015年新泽西公路赛革新近跳远的哺乳动物细胞分组成。Scheiman知道：“在跳绳从前一周和后一周内每天收集样本，并在AlekSandar的有机体信息学帮助下对它们顺利完成统计分析，使我们能已确定整个哺乳动物细胞分组内有意义的不稳定性，其之从前Veillonella旧称的上升是最突出的。”Veillonella能消耗葡萄糖作为能量来源是众所周知的，但该团队又向从前迈进了关键因素一步。他们证明，从革新近跳远哺乳动物细胞分组之从前分离出来的Veillonella，V.atypica，并加进到小鼠的肠道哺乳动物细胞分组之从前，本身就可以提高哺乳动物在分时测试之从前的乏善可陈。但这是如何实现的呢？由于葡萄糖在工作肌肉之从前产生，在静脉系统之从前气化，并被甲状腺清除，大肠杆菌所在之处在肠腔内，连续性看来没有明显的联系。事实上，该深入研究团队共享了第一个证据，证明葡萄糖实际上可以从气化通过肠上皮壁进入肠腔。在那里，它可以被Veillonella或其他大肠杆菌所利用。奇怪的是，这种大肠杆菌并没有起到“葡萄糖沉淀”导致双脚气化葡萄糖的水准大幅度下降的作用。相反，它是大肠杆菌葡萄糖发酵的副产物，即短链胆固醇丙醇醋，从肠腔回流到气化之从前以提高革新近运动乏善可陈。合写作者断定，丙醇醋在注入小鼠的肠腔后，可以再现许多Veillonella的作用，如上升哺乳动物在分时上的跳绳间隔时间、减缓疲劳，以及减缓在小鼠极限革新近运动期间肠道之从前常见的发炎标志物水准。Kostic断定：“我们认为丙醇醋可以通过反击发炎、作为双脚的能量来源以及其他迄今未知的作用来简介其好处。值得一提的是的是，较高的革新近运动能力与糖尿病患者更缓解的进展以及更少的寿命密切相关，这使Veillonella成一种治疗工具成可能。”Church讲师知道：“这项深入研究不太好地验证了我们最初的推论，并共享了全人类宿主和哺乳动物细胞分组彼此间最具知道服力的'葡萄糖共生'的举例来知道，它可以被广泛用作解决方案，不仅适用于革新近跳远，还可以增加患者的身心健康状况。今日，我们今日建立了一个识别与极端乏善可陈相关的哺乳动物细胞的平台，我们可以探索其他子类的极端革新近跳远或一个人的哺乳动物细胞分组，这些人高度适应环境挑战，以发现其他有益的功能联系，并致力于将它们转化为治疗工具。”原始出处：Jonathan Scheiman, et al. Meta-omics ysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism. Nature Medicine. Jun 2019.