王茹团队发现运动对2型糖尿病的改善作用或可部分依赖于肠道菌

“三年疫情”成功实现了公民从“治已病”到“防未病”的理念转变，“主动健康”观念愈加深入人心，而运动则是实现将健康关口前移的重要措施。运动的代谢益处包括改善血糖控制、脂质代谢和炎症状态等，且广泛应用于2型糖尿病防治【1】。越来越多的证据表明，运动影响肠道菌的组成，反之，运动的代谢益处也受到肠道菌调节，例如，运动后肠道中的韦荣氏球菌（Veillonella）迅速增加以加速乳酸分解成丙酸从而提高运动耐力【2】，肠道菌群可通过发酵膳食纤维产生的短链脂肪酸如乙酸盐和丙酸盐来增强运动表现【3】。糖尿病的发生发展也被报道与肠道菌的变化密不可分（Cell Metab | 吴浩等依托糖尿病前期队列‘再探’肠道菌与糖尿病之间的关联）【4】。然而，运动对糖尿病的改善作用是否也借助于肠道菌，仍有待进一步探索。

2023年2月10日，上海体育大学运动健康学院王茹团队在Science China Life Sciences发表题为Exercise-induced microbial changes in preventing type 2 diabetes的研究论文，重点重新评估了与T2D发展相关的肠道菌特征与其在千人运动员队列中的相对丰度变化之间的联系，实现了对运动员肠道菌的特征表征，发现了由肠道菌介导的运动改善糖尿病的潜在机制，揭示运动对T2D的改善作用或可部分依赖于肠道菌。

在本篇研究论文中，研究团队通过体适能评价体系来评估每个受试者的运动表现，并依据运动表现将人群划分为低、中或高体适能组（图1），通过对不同体适能组肠道菌的分析，并与已鉴定出的与糖尿病发生发展及血糖代谢密切相关的菌株相比较，结果表明，在运动员队列中被证明与体适能的高低密切相关的肠道菌，其相对丰度变化与糖尿病的发生发展存在高度相关，且大部分肠道菌的相对丰度变化在两个队列中完全相反。该结果进一步从菌群角度证明，运动可以通过将肠道菌群调节到类似于“更健康”状态的水平来潜在地预防糖尿病。研究结果证实了肠道菌是精确管理T2D需要考虑的重要因素，为靶向肠道菌的运动干预探索代谢性疾病研究提供可靠支撑。

图1 体适能评价体系

上海体育大学运动健康学院教授王茹、复旦大学生命科学学院教授刘铁民和复旦大学人类表型组研究院青年研究员吴浩为本文的共同通讯作者。该研究依托上海体育大学运动与公共健康协同创新中心，平台构建了集深度表型组、肠道菌群宏基因组、肠道菌群代谢组、血液代谢组、血液蛋白质组、基因组等的千人运动员多组学大数据库和生物样本库。

王茹课题组主要利用大规模人群队列和动物模型研究运动健康促进的机制，项目获得科技部重点研发计划和上海市⾼⽔平地⽅⾼校建设项⽬支持。实验室长期招聘优秀博士后，欢迎有生物化学与分子生物学/生理学/细胞生物学/免疫/生物信息学 等研究背景，有志从事运动健康促进机制研究的博士和博士后加盟实验室。

原文链接：https://www.sciengine.com/SCLS/doi/10.1007/s11427-022-2272-3

制版人：十一

参考文献

1. Luan, X., Tian, X., Zhang, H., Huang, R., Li, N., Chen, P., and Wang, R. (2019). Exercise as a prescription for patients with various diseases. J Sport Health Sci 8, 422-441.

2. Scheiman, J., Luber, J.M., Chavkin, T.A., MacDonald, T., Tung, A., Pham, L.D., Wibowo, M.C., Wurth, R.C., Punthambaker, S., Tierney, B.T., Yang, Z., Hattab, M.W., Avila-Pacheco, J., Clish, C.B., Lessard, S., Church, G.M., and Kostic, A.D. (2019). Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism. Nat Med 25, 1104-1109.

3. Koh, A., De Vadder, F., Kovatcheva-Datchary, P., and Backhed, F. (2016). From Dietary Fiber to Host Physiology: Short-Chain Fatty Acids as Key Bacterial Metabolites. Cell 165, 1332-1345.

4. Wu, H., Tremaroli, V., Schmidt, C., Lundqvist, A., Olsson, L.M., Kramer, M., Gummesson, A., Perkins, R., Bergstrom, G., and Backhed, F. (2020b). The Gut Microbiota in Prediabetes and Diabetes: A Population-Based Cross-Sectional Study. Cell Metab 32, 379-390 e373.