综述：运动员肠道微生物组：高水平运动员表现优化的关键——系统性范围综述

《Frontiers in Sports and Active Living》：The performance gut: a key to optimizing performance in high-level athletes: a systematic scoping review

本综述系统探讨了高水平运动员肠道微生物组（GM）通过调节能量代谢、免疫反应及优化恢复影响运动表现的最新证据。文章揭示了运动项目特异性微生物模式（如耐力运动员的Veillonella）、短链脂肪酸（SCFAs）的关键作用，并强调了营养干预（如益生菌、碳水化合物周期化）与训练周期化相结合对优化微生物组和提升表现（如VO2max）的重要性，为未来精准运动营养策略提供了方向。

　　

1 引言

肠道微生物组是一个复杂的生态系统，从出生开始建立，并受到饮食、身体活动（PA）、生活方式等多种因素的影响。在高水平运动员中，肠道微生物组通过调节能量代谢、免疫和炎症反应以及产生生物活性代谢物，在运动表现和训练适应中扮演着尤为重要的角色。研究表明，精英运动员的肠道微生物组具有独特的分类学和功能特征，例如梭菌目（Clostridiales）和粪杆菌属（Faecalibacterium）更为普遍。特定的微生物，如Veillonella，能够将运动期间产生的乳酸转化为丙酸盐，从而增强耐力表现。然而，剧烈或不当的训练可能导致慢性炎症状态。肠道微生物组与运动之间存在双向关系，但这种相互作用的机制，尤其是在高水平运动背景下，仍未完全阐明。

2 方法

本系统性范围综述遵循PRISMA-ScR方法学框架，在PubMed、Scopus和Web of Science数据库中对2015年至2025年的文献进行了系统检索。检索策略围绕三个核心领域构建：肠道微生物组、训练/运动以及运动表现。纳入标准基于PCC框架，包括高水平或精英运动员（P）、肠道微生物组、营养及益生菌等补充剂（C）以及运动表现（C）。研究筛选过程包括标题摘要筛选、全文评估和去重。最终纳入19项研究，包括12项实验性研究和7篇系统/叙述性综述。由于研究设计和结局指标的异质性，未进行荟萃分析，而是采用叙述性描述方法进行数据合成。

3 结果

3.1 耐力运动

耐力运动与特定微生物模式相关，例如Veillonella和Prevotella的丰度增加。Veillonella能够将乳酸转化为能量底物，从而可能提升有氧耐力。一项针对精英越野跑者的个案研究揭示了在整个赛季中微生物组的动态变化：短距离比赛（42公里）似乎促进了产短链脂肪酸（SCFAs）的有益细菌（如Anaerotruncus, Butyricoccus）的增加，而超长距离比赛（172公里）则可能诱发暂时性菌群失调，机会致病菌增多。研究还发现微生物多样性与有氧表现（如VO₂max）之间存在正相关关系。

3.2 力量与爆发力运动

从事力量与爆发力运动的运动员（如游泳运动员、摔跤手）也显示出独特的微生物特征。高强度训练（HIT）可增加α-多样性。在摔跤运动员中，有效的赛前体重控制与特定的微生物模式和代谢特征相关。体重控制有效组（与目标体重差<2公斤）显示出与低糖高蛋白饮食相关的特定菌群，以及更佳的训练适应能力。

3.3 团队运动

团队运动运动员的微生物组呈现出混合适应模式。例如，太极拳作为一种低强度训练补充，可能增加拟杆菌门（Bacteroidetes）并减少变形菌门（Proteobacteria）。曲棍球等动态性强的团队运动运动员中，嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）水平较高。

3.4 短链脂肪酸（SCFAs）与能量代谢

短链脂肪酸（SCFAs）是微生物组与运动表现关系中的关键介质。研究发现Coriobacteriaceae与醋酸盐、Bifidobacteriaceae与异丁酸盐等存在显著相关性，揭示了这些细菌代谢物在支持运动期间能量代谢中的作用。代谢组学分析显示，有效的体重控制与更有利的代谢特征相关，如亚油酸代谢下调、色氨酸代谢上调。

3.5 饮食与表现

饮食是影响微生物组和运动表现的决定性因素。高碳水化合物饮食（HCD/HCHO）有助于维持微生物多样性并改善耐力表现，而低碳水高脂肪饮食（LCHF）则可能导致运动经济性下降、表现变慢以及Faecalibacterium spp.减少等负面改变。蛋白质和脂肪的质量也对微生物组有重要影响。

3.6 训练与营养周期化

训练和营养的周期化会导致微生物组在比赛期间发生周期性变化。在游泳运动员中，训练量减少结合强度增加可增加α-多样性。在训练的不同阶段（如过渡期、专项准备期），特定菌属（如Bifidobacterium, Prevotella, Bacteroides）的丰度会发生显著变化，这些变化与VO₂max和无氧功率的变化相关。训练负荷也影响肠道转运时间等肠道健康标志物。

3.7 益生菌、表现、健康与恢复

益生菌补充显示出对运动表现的潜在益处。多菌株或特定菌株的益生菌（如含Bifidobacterium lactis, Lactobacillus acidophilus等的组合）被报道可以改善有氧能力（VO₂max）、力竭时间以及恢复。在力量和爆发力表现方面，现有证据尚不支持益生菌有显著的增力作用。益生菌在支持免疫功能、降低上呼吸道感染（URTI）风险、减轻胃肠道（GI）症状方面也显示出积极效果，但结果存在不一致性。效果取决于菌株特异性、菌落形成单位（CFU）、补充时长和频率等因素。此外，激素避孕药与肠道微生物组、运动适应的相互作用是一个有待深入研究的领域。

4 讨论

本综述揭示了肠道微生物组与高水平运动员表现优化之间的密切关系，主要体现在三个方面：运动项目特异性的微生物适应模式、训练周期化的关键调制作用，以及营养、益生菌与微生物组的复杂相互作用。训练负荷独立地影响微生物组组成，且与饮食质量等因素共同作用。尽管存在研究方法异质性、样本量小、干预时长不一等局限性，但现有证据支持将微生物组分析作为监测训练、恢复和健康状态的潜在生物标志物。

5 结论

肠道微生物组是优化运动表现和健康的一个潜在关键因素，其通过运动特异性适应、能量代谢和炎症反应调节、以及与营养策略的相互作用来发挥作用。目前，营养仍是调节微生物组的主要手段。未来研究需要走向标准化和个性化，结合精准营养理念，开发同步于训练周期化的整合性干预策略，以充分发挥微生物组在提升高水平运动员表现方面的潜力。