微生物群作为训练者：促进肌肉纤维生长的细菌

《科学报告》发表了一项研究，科学家“重组”了小鼠的肠道菌群，发现了能够显著改善力量表现和肌肉组成的特定肠道细菌。在将人类肠道菌群移植到小鼠体内并随后进行测试后，作者确定了两种菌种——约氏乳杆菌和罗伊氏乳杆菌。长期给老年小鼠服用这些细菌可以改善力量测试结果，增加骨骼肌质量和肌纤维横截面积，并在分子水平上增加肌肉再生标志物FST（卵泡抑素）和IGF-1的表达。该研究于2025年8月18日发表。

研究背景

肌肉减少症——与年龄相关的骨骼肌力量和质量的下降——会增加跌倒、残疾和死亡的风险。经典的干预措施（阻力训练、充足的蛋白质）有效，但在许多老年人中效果有限，因此人们的注意力正转向新的目标，包括肠道微生物群。越来越多的证据表明，微生物群的组成与肌肉代谢和功能相关，甚至表明补充益生菌可以略微提高力量和运动表现，尽管不同研究的结果并不一致。

“肠道-肌肉轴”的概念依赖于多种机制：微生物合成的短链脂肪酸影响肌肉能量代谢；微生物群调节炎症和肠道屏障的完整性；生长和可塑性信号通过神经内分泌途径改变。反过来，体力活动也会“重构”微生物组成——这是一种双向关系。这为寻找专门支持衰老生物体肌肉功能的菌株奠定了基础。

然而，直到最近，我们在特定细菌层面上发现的关联性很多，但因果证据却很少。《科学报告》上的一篇新论文部分弥补了这一空白：作者首先将人类微生物组移植到小鼠体内，并表明其变异对力量测试的影响不同，然后对候选菌株进行了功能测试，并确定了两个关键菌种：约氏乳杆菌和罗伊氏乳杆菌。长期给老年小鼠服用这些菌株可增加肌肉力量、肌肉质量和横截面积，并且在分子标记水平上，它还增加了FST和IGF-1的表达，表明其具有促生长作用。

迄今为止，实际结论尚需谨慎：这是一项令人信服的临床前研究，也是朝着菌株特异性“抗肌肉减少症”益生菌迈出的一步，但将其应用于人体仍需要具有可靠终点和机制性生物标志物的随机试验。目前的综述强调了乳酸杆菌作为辅助治疗的潜力，但也强调在提出广泛建议之前，需要对菌株、剂量和疗程进行标准化。

这是如何测试的？

研究人员首先用抗生素将 9 个月大小鼠的肠道菌群“归零”，并进行粪便移植：在三个月内，给这些动物喂食来自 10 名健康成年人（无慢性疾病且近期未服用抗生素/益生菌的捐赠者）的粪便混合物。使用两个独立的测试评估力量和敏捷性：转棒（从旋转的棒上落下的时间）和线悬吊（保持时间）。在这个阶段已经很清楚，不同的细菌谱以不同的方式影响肌肉功能。对胃肠道和粪便微生物群的比较分析表明，肠腔内的组成比“粪便管型”更加多样化，并且与力量指标的关联更准确。在一组不同的物种中，约氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌和血性乳杆菌在统计上始终“上浮”；前两位作者选择它们进行功能测试。

接下来，我们对12月龄小鼠进行了直接实验：在短暂的肠道清洁后，小鼠每天服用约氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌或其组合，持续三个月。结果显示，从第一个月起，“细菌”组小鼠在转棒和悬浮状态下的训练时间就有所增加，其中组合组小鼠的训练效果最为显著。组织学上，小鼠的肌纤维（比目鱼肌、腓肠肌和指长伸肌）的横截面积大于对照组；同时，小鼠体重整体下降，肌肉质量增加，表明身体成分得到改善。在mRNA表达水平上，约氏乳杆菌组的卵泡抑素几乎翻了一番，所有“细菌”组小鼠的IGF-1水平也更高。

为什么这是必要的？

随着年龄增长，肌肉力量和质量下降（肌肉减少症），跌倒、骨折和丧失独立生活能力的风险也会增加。“肠道-肌肉轴”的概念长期以来一直存在争议，但本文我们针对特定菌株提供了直接的功能性证据：约氏乳杆菌和罗伊氏乳杆菌不仅与更好的运动表现相关，还能在实验中改善力量和肌肉形态。作者认为，这种效应可能通过多种途径同时发挥作用——从短链脂肪酸的产生和线粒体功能的调节，到肌肉生长途径的调节（通过FST/IGF-1）。

科学上的新进展（以及关于“强力药丸”的详细内容）

• 菌株本身很重要。我们讨论的不是“泛指益生菌”，而是两株特定的菌株，它们分别在两项不同的行为测试中得到确认，并使用差异分析 (DESeq2) 进行鉴定。
• 成对协同作用：L. johnsonii + L. reuteri 共同给药在强度和纤维方面均产生最大增益，暗示潜在的多菌株配方。
• 肠道比粪便更重要。胃肠道菌群“画像”比粪便样本更具信息量——这为未来的设计策略提供了实用的提示。

工作原理（作者的假设）

在讨论中，研究人员将肌肉功能的改善与以下因素联系起来：

• 肌肉中的线粒体可能正常化（在先前描述的这些物种的研究中减少了细胞色素C的损害）；
• 增加短链脂肪酸的产生，从而改善肌肉的合成代谢和新陈代谢；
• 激活促生长通路——FST（肌生长抑制素拮抗剂）和IGF-1的生长。
  这些因素的结合可以使纤维的强度和氧化潜能向更高的方向转变。这些机制需要在“组学”层面——代谢组学、转录组学、蛋白质组学——进行详细说明。

谨慎为先

这是一个小鼠模型；将结果“原封不动”地应用于人体还为时过早。作者明确指出了在人体上进行测试的必要性——从类器官和离体模型到群体和临床试验。同样重要的是，效果取决于长期给药（数月），并且动物体内微生物群的最初变化是通过积极的卫生处理实现的——这不是我们在临床上所做的。最后，本研究中第三个经常“伴生”的物种Turicibacter sanguinis没有进行功能验证，尽管它的富集始终与强度的增加相一致——这可能是未来实验的目标。

这在今天的实践中意味着什么？

• “任何益生菌”补充剂并不等同于约氏乳杆菌和罗伊氏乳杆菌补充剂——现实世界的产品成分差异很大；
• 寻找“抗肌肉减少症”益生菌需要进行具有力量终点（测力计握力、站立和行走测试、步行速度）、肌肉形态测量和代谢标志物的人体 RCT；
• 如果假设得到证实，其目标人群显而易见：老年人群、固定后有肌肉减少症/虚弱风险的患者以及处于康复阶段的运动员。目前，这是一项有趣的临床前研究，也是精心设计试验的基础。

来源：Ahn JS.、Kim HM.、Han EJ.、Hong ST.、Chung HJ。发现影响肌肉力量提升的肠道微生物。《科学报告》。2025;15:30179。https ://doi.org/10.1038/s41598-025-15222-2