運動堅持不下去？跟腸道菌有關？
A microbiome-dependent gut–brain pathway regulates motivation for exercise.

我們目前已知營養和運動配合能維持身體健康，但更進一步的生理機制尚不清楚。近期發表在國際知名期刊《Nature》的一項動物研究發現，腸道內的微生物能刺激內源性大麻素受體CB1，促進TRPV1神經元活動，並傳遞信號至腦部，抑制單胺氧化酶(MAO)的活性，進而維持高濃度的多巴胺。研究發現腸道微生物與本體感覺回路間的關係對激勵運動可產生差異。也就是說，透過腸道內的生化物質信號可影響本體感覺迴路 (interoceptive circuits)，對於增強運動的表現與動力有關。

規律運動有益身心健康是眾所皆知的養生之道，但不容易持續做到，因為運動不光費力，還需要一定的動力，而運動所產生的快樂感也是幫助維持動力的一個重要因素。近期一項研究發現，腸道菌叢的狀況與運動的表現有關效果，健康的飲食除了能增加生理機能的成效，可能也跟激勵運動的動機有關。

發表在國際知名期刊《Nature》的研究中，科學家們對200隻不同遺傳背景的小鼠研究牠們的運動表現差異發現，基因對運動表現的差異影響甚小，反而是腸道中兩種微生物族群：Erysipelotrichaceae和Lachnospiraceae，對運動持續性的影響更大。

為此，學者們向16S rDNA序列的運動小鼠施打Neomycin(新黴素)和Ampicillin(盤尼西林)，在這兩種抗生素中，新黴素不會殺死腸道中的微生物，但盤尼西林則會。結果發現服用盤尼西林的小鼠的運動表現下降，進而證明腸胃道中的微生物所產生的腦神經化學變化對激勵運動有顯著的影響。

學者進一步解釋其背後的機制。原來Erysipelotrichaceae和Lachnospiraceae這兩種腸道菌會產生脂肪酸酰胺（FAA），而這種物質會刺激內源性大麻素受體CB1，進而促進TRPV1神經元的活性，並傳遞信號至腦部來抑制單胺氧化酶 (MAO) 的活性。MAO的抑制提升腦中多巴胺的濃度，不僅提高跑步表現，也讓運動者能夠在過程中獲得快樂增強動力而更能堅持下去。反之，若微生物群被消滅、周邊內源性大麻素受體被抑制、脊髓傳入神經元被阻斷或多巴胺無法產生，則會使運動能力受到影響，影響獎勵回饋 (rewarding properties)。

這個在小鼠的研究中所發現的多巴胺迴路及腸腦連結 (gut–brain connection) 之間的調節機轉為營養和大腦科學研究開啟一個新的思路。

原文出處：Dohnalová, L., Lundgren, P., Carty, J.R.E. et al. A microbiome-dependent gut–brain pathway regulates motivation for exercise. Nature 612, 739–747 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05525-z

撰稿者：楊塏擷

審稿者：張蕙芝

Posted on 2023-02-26Share this：