Nat Med：怎么跑都不累？遗传学泰斗揭秘：动物细胞组与运动表现

北京时长6月25日，发表在《Nature Medicine》上的一篇以前科学研究，为增强体力和运动所展示出的功能型技术开发，挡住了大门。人类微脊椎鸟类第一组，就举例来说一个正在被开掘的大寻宝。已知它对我们的总体心理与生物体身心健康至关重要。科学家们早就察觉到，很难两个人包括有所不同的微脊椎鸟类第一组，微脊椎鸟类第一组的第一组合而成可以随着饮食、孤独方式、抗生素和其他制剂放射治疗等心理因素而改变。但是，尽管早就发掘出生物体微脊椎鸟类第一组与心血管疾病、炎症性肠病、病症、癌症和自闭症等多种癌症相互间的联系，但尚不清楚相反的情况是否是也会如此。比如，在某些但会，微脊椎鸟类第一组是否是可以大幅提高身心健康和运动所展示出。该科学研究确立联系第一原作者、英国哈佛医学院（HMS）前芝加哥大学科学所长、纽约大学Wyss科学研究所Jonathan Scheiman话说“在这个以前项目开始时，我们论点优异足球员的微脊椎鸟类第一组须要具有整体变动菌种的共同之处，这不太可能有助于他们的展示出和恢复，并且一旦考虑到，这些微脊椎鸟类不太可能成技术开发功能型的基石。”Scheiman当初与遗传学开创者、纽约大学Wyss脊椎鸟类启发工程科学研究所的两大教员和HMS客座教授George Church两兄弟发起人了这个以前项目。Scheiman与Church客座教授也是FitBiomics公司的确立联系始创。FitBiomics是一家针对足球员微脊椎鸟类第一组的脊椎鸟类技术公司。他本人也是前正职篮球足球员。现在，由Scheiman和Church以及波士顿Joslin心血管疾病教育之中心的Aleksandar Kostic领导的整体协同科学研究设计团队早就在一个由87名青年足球员和奥运会足球员第一组合而成的统一设计团队比赛结束后考虑到了一第一组特定的酵母菌——Veillonella。他们考虑到了Veillonella种属与运动所展示出相互间的联系。他们观察到，在赛跑足球员赛后Veillonella的相对丰度增加。从赛跑足球员之中分离出的Veillonella酵母菌给以肠道，与对照第一组相比之下，鸟类在试验之中室跑步机测试之中的展示出大幅提高了13%。该科学研究确立联系通讯原作者、Joslin心血管疾病教育之中心微脊椎鸟类学和免疫脊椎鸟类学系秘书客座教授Aleksandar Kostic话说：“我们很难证明了，Veillonella液压的展示出提升是由于酵母菌裂解糖类的灵活性，糖类是已知剧烈运动所随时长而积累的糖类物，并造成了丙酸灶，这是一种短链氨基酸(SCFA)。这反过来又增强了肌肉对运动所受压的反抗灵活性。”Kostic致力于科学研究近似值和试验之中法则，力图越来越好地理解人类微脊椎鸟类第一组与糖类癌症(如心血管疾病)相互间的联系。在以前的归纳之中，科学研究人员通过考虑到从泥土样本之中获得酵母菌的DNA序列，归纳了2015年波士顿赛跑足球员的微脊椎鸟类第一组合而成。Scheiman话说：“在跑步前一周和后一周内每天收集样本，并在AlekSandar的脊椎鸟类信息学帮助下对它们进行归纳，使我们能考虑到整个微脊椎鸟类第一组布有含意的波动，其之中Veillonella种属的增加是最突出的。”Veillonella能消耗糖类作为动能来源是众所周知的，但该设计团队又向前迈进了关键一步。他们证明了，从足球员微脊椎鸟类第一组之中分离出的Veillonella，V.atypica，并添加到肠道的肾脏微脊椎鸟类第一组之中，本身就可以大幅提高鸟类在跑步机测试之中的展示出。但这是如何发挥作用的呢？由于糖类在工作肌肉之中造成了，在血管系统之中周而复始，并被肝脏清除，酵母菌驻留在肠腔内，两者相互间似乎很难引人注意的联系。事实上，该科学研究设计团队给予了第一个证明了，证明了糖类实际上可以从周而复始通过肠上皮内壁进入肠腔。在那里，它可以被Veillonella或其他酵母菌所利用。有趣的是，这种酵母菌并很难起到“糖类沉淀”导致肌肉周而复始糖类的水平大幅下降的作用。相反，它是酵母菌糖类发酵的产物，即短链氨基酸丙酸灶，从肠腔回流到周而复始之中以大幅提高运动所展示出。鲍尔断定，丙酸灶在注入肠道的肠腔后，可以再现许多Veillonella的作用，如增加鸟类在跑步机上的跑步时长、减缓疲劳，以及降低在肠道极限运动所之后肾脏之中常见的炎症标志物水平。Kostic推测：“我们认为丙酸灶可以通过反抗炎症、作为肌肉的动能来源以及其他时至今日未知的作用来演示其益处。值得注意的是，很低的运动所灵活性与心血管疾病病人越来越缓和的进展以及越来越长的寿命密切相关，这使Veillonella成一种放射治疗法则成不太可能。”Church客座教授话说：“这项科学研究极好地验证了我们以前的论点，并给予了人类宿主和微脊椎鸟类第一组相互间最具话说服力的'糖类共生'的例子，它可以被广为用作策略，不仅适用于足球员，还可以提升病人的身心肌肉状况。现在，我们早就确立了一个识别与极端展示出相关的微脊椎鸟类平台，我们可以探索其他型式的极端足球员或个人的微脊椎鸟类第一组，这些人整体生物体差异挑战，以发掘出其他有益的功能联系，并致力于将它们升华为放射治疗法则。”值得注意记事：Jonathan Scheiman, et al. Meta-omics ysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism. Nature Medicine. Jun 2019.