某些肠道细菌代谢物能增强运动的动力，提高运动表现

据Dohnalová L 2022 年12 月14 日[Nature，2022，612（7941）：739-747.]报道，美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院微生物学研究人员在小鼠中发现某些类型的肠道细菌激活了肠道中的神经，从而促进了运动的欲望。 他们揭示了这种肠道到大脑的途径，有助于解释为什么一些肠道细菌能促进运动表现。

研究人员利用实验小鼠进行观察，发现在一大群实验室小鼠中，跑步表现的差异主要归因于表现较好的小鼠中存在某些肠道细菌物种。 进一步追溯到这些肠道细菌产生的代谢物的小分子刺激了肠道中的感觉神经，从而增强了运动时控制动机的大脑区域的活动。

研究人员对此开展了这项研究，以广泛寻找决定运动表现的因素。 首先记录了遗传多样化小鼠的基因组序列、肠道细菌种类、血液中的代谢物及其他数据。 其次测量了它们每天自主在转轮上跑步的数量，以及它们的耐力。 研究人员使用机器学习分析了这些数据，寻找能够最好地解释这些小鼠在跑步性能方面的巨大个体间差异的属性。 结果发现，遗传学似乎只占这些性能差异的一小部分，而肠道细菌种群的差异似乎更为重要。 因为他们观察到，给小鼠服用广谱抗生素来清除它们的肠道细菌，会使它们的跑步表现减少一半左右。 经过长达数年的研究观察， 研究人员发现两种与更好的跑步表现密切相关的细菌物种——直肠真杆菌（Eubacterium rectale）和规则粪球菌（Coprococcus eutactus），这两种细菌产生称为脂肪酸酰胺（fatty acid amide，FAA）的代谢物。 FAA 会刺激埋藏在肠道内的感觉神经表面上称为CB1 内大麻素受体的受体，而这些感觉神经通过脊柱连接到大脑。 在运动时，刺激这些布满CB1 受体的感觉神经导致一个叫做腹侧纹状体（ventral striatum）的大脑区域中的神经递质多巴胺水平增加。腹侧纹状体是大脑奖励和动机网络中的一个关键节点。 最后得出结论，运动期间该大脑区域的额外多巴胺通过加强运动的欲望而提高了表现。

研究人员推测， 这种肠道到大脑的动机途径可能已经进化到将营养物可用性和肠道细菌群体的状态与从事长时间体育活动的准备情况联系起来。 这一研究方向可以发展成为一个全新的运动生理学分支。