肠道微生物可能影响锻炼动机

锻炼可以带来许多健康益处，包括预防许多疾病。有些人似乎比其他人更喜欢体育活动。但影响人们锻炼动机的机制尚不清楚。

由宾夕法尼亚大学 Christoph Thaiss 博士领导的美国国立卫生研究院 (NIH) 资助的研究小组着手确定影响小鼠运动表现的因素。他们的研究于 2022 年 12 月 14 日发表在《自然》杂志上。

研究人员首先测量了小鼠在跑步机上跑步消耗多长时间以及小鼠自愿在轮子上跑步的时间。他们发现肠道微生物组的组成（生活在肠道中的数万亿微生物）比遗传、代谢或行为特征更能预测这些值。当研究人员使用抗生素消除肠道微生物时，小鼠会更早地感到疲惫，并且在方向盘上跑步的次数也会减少。

研究发现肠道微生物在决定小鼠运动量方面发挥着重要作用。它们可能在人类中扮演类似的角色。玛丽·斯威夫特/Shutterstock

动机部分由大脑中称为纹状体的区域控制。纹状体中的神经元被神经递质多巴胺激活。多巴胺的激活提供了一种奖励的感觉。研究小组发现，正常小鼠运动后纹状体中的多巴胺水平增加，但微生物组耗尽的小鼠则没有增加。用阻断多巴胺信号传导的药物治疗小鼠对运动的影响与消耗微生物组的效果相同。相反，激活多巴胺信号传导的药物可以恢复微生物组耗尽的小鼠的运动能力。

激活肠道中的某些感觉神经元可以恢复微生物组耗尽的小鼠的运动能力。但当多巴胺信号传导被阻断时，这些神经元的作用也会被阻断。研究人员随后测试了经过改造而缺乏这些相同感觉神经元的小鼠。他们发现这些小鼠的运动能力受损，就像微生物组耗尽的小鼠一样。

接下来，研究小组筛选了肠道微生物产生的各种化合物，看看哪些化合物可以刺激肠道感觉神经元。他们发现了一类称为脂肪酸酰胺（FAA）的化合物。在微生物组耗尽的小鼠的饮食中添加脂肪酸可以恢复它们的运动能力。

已知有几种 FAA 可以激活感觉神经元上称为大麻素受体 1 (CB1) 的受体。研究小组发现，阻断 CB1 对运动的影响与消除微生物组具有相同的效果。当 CB1 被阻断时，膳食 FAA 补充剂并不能恢复运动能力。但即使 CB1 被阻断，多巴胺受体的激活仍然可以恢复运动能力。

这些结果表明肠道中微生物组产生的 FAA 会刺激感觉神经元。来自这些感觉神经元的信号导致运动期间纹状体中的多巴胺水平增加。多巴胺反过来会增强运动的欲望。研究结果表明，运动的动机或缺乏运动的动机可能取决于肠道微生物组的状态。那么，通过刺激这种感觉通路可能会增强运动的动力。 

泰斯说：“如果我们能够证实人类中存在类似的途径，那么它可以提供一种有效的方法来提高人们的运动水平，从而改善公众健康。”

参考文献：https://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/gut-microbes-may-affect-motivation-exercise

编辑：王洪

排版：李丽