青春 “菌” 方：青春双歧杆菌源烟酸助力对抗肌肉减少症

为探究肠道微生物群与肌肉健康关系及机制，海南大学研究人员开展 “青春双歧杆菌源烟酸改善宿主骨骼肌线粒体功能以缓解肌肉减少症” 研究。发现青春双歧杆菌在肌肉减少症患者中显著减少，其产生的烟酸可改善肌肉质量和功能，为治疗肌肉减少症提供新策略。

　　在人口老龄化加剧的当下，肌肉减少症成为困扰老年人健康的一大难题。这一病症以骨骼肌质量和功能随年龄增长而下降为特征，不仅严重影响老年人的生活质量，使其行动不便、容易跌倒，还大大增加了残疾和死亡风险，给全球医疗系统带来沉重负担。尽管科研人员一直努力探索应对之策，但目前有效的治疗手段依旧有限。与此同时，肠道微生物群在人体健康领域的重要性日益凸显，它与宿主代谢、免疫及神经功能密切相关，尤其在肌肉健康方面，“肠 - 肌轴” 概念的提出，暗示了特定肠道微生物与肌肉质量和力量存在关联。不过，针对肠道微生物群在肌肉减少症治疗中的具体作用机制，以及相关的特定菌种和代谢产物，科学界仍知之甚少。在这样的背景下，海南大学的研究人员为深入探究肠道微生物群与肌肉减少症的关系及潜在治疗策略，开展了一项极具意义的研究。最终，他们的研究成果发表在《Cell Reports》上。

研究人员主要运用了宏基因组学、代谢组学等关键技术。其中，宏基因组学用于分析肠道微生物群的组成和功能，代谢组学则聚焦于血清代谢物的变化。研究样本队列来源于海南总医院，包括 43 名肌肉减少症患者和 37 名健康对照者 ，同时还使用了雄性 C57BL/6J 小鼠进行动物实验。

研究结果如下：

1. 青春双歧杆菌与骨骼肌健康的关联：通过对人体样本的宏基因组测序分析发现，肌肉减少症患者肠道中青春双歧杆菌（Bifidobacterium adolescentis）的丰度显著降低，且与骨骼肌质量和功能指标（如四肢骨骼肌质量指数（appendicular skeletal muscle mass index，ASMI）、握力、小腿周长和 5 次起坐试验（5-time chair stand，5TCS））呈显著负相关。在其他肌肉相关疾病研究的样本分析中也得到了类似结果。这表明青春双歧杆菌的富集对维持骨骼肌质量和功能至关重要。
2. 青春双歧杆菌对老年小鼠骨骼肌的影响：在老年小鼠模型实验中，补充青春双歧杆菌显著增加了老年小鼠胫骨前肌、腓肠肌、比目鱼肌和趾长伸肌的重量（标准化到体重），提高了握力和最大跑步距离。进一步研究发现，青春双歧杆菌可促进肌肉干细胞（muscle stem cells，MUSCs）标记物 PAX7 的表达，刺激抗肌萎缩蛋白（dystrophin）阳性肌纤维的产生，同时下调肌肉萎缩相关蛋白 FoxO3、Atrogin-1 和 Murf-1 的表达，从而抑制肌肉萎缩过程。
3. 烟酸在改善骨骼肌质量和功能中的作用：代谢组学分析显示，肌肉减少症患者血清中多种有益代谢物减少，其中烟酸（nicotinic acid，NA）与青春双歧杆菌及肌肉指标显著相关，是青春双歧杆菌影响宿主骨骼肌的关键代谢物。实验证实，青春双歧杆菌可通过 NA 磷酸核糖基转移酶产生烟酸。补充烟酸同样能显著提高老年小鼠的骨骼肌质量和功能，促进 MUSCs 增殖，抑制肌肉萎缩相关蛋白的表达。
4. NAD⁺对线粒体生物发生的影响：烟酸作为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD⁺）的前体，补充青春双歧杆菌和烟酸均可显著提高血清、肌肉中的 NAD⁺水平。NAD⁺激活沉默信息调节因子 1（silent-information-regulator 1，SIRT1），进而激活过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活因子 1α（peroxisome-proliferator-activated-receptor-γ-coactivator 1-alpha，PGC-1α），促进线粒体生物发生，增加线粒体 DNA 含量和相关蛋白表达，提高线粒体呼吸链复合物 I 和 II 的活性，增强 ATP 生成。
5. 烟酸对骨骼肌氧化代谢的影响：补充烟酸和青春双歧杆菌可显著增强骨骼肌的氧化代谢。在比目鱼肌（主要由慢肌纤维组成）中，增加了慢肌纤维（MyHC-I）的比例和横截面积；在胫骨前肌（主要由快肌纤维组成）中，虽未改变快肌纤维（MyHC-IIb）的比例，但在较大面积段的快肌纤维数量显著增加。同时，提高了细胞的耗氧率（oxygen consumption rate，OCR），进一步证实了线粒体氧化功能的改善。

研究结论和讨论部分指出，青春双歧杆菌产生的烟酸通过多种机制促进骨骼肌 MUSCs 增殖、抑制肌肉萎缩，同时激活 SIRT1/PGC-1α 通路，增强线粒体功能和氧化代谢，从而改善整体骨骼肌功能。这一发现为未来基于益生菌的肌肉减少症治疗策略提供了重要依据，凸显了肠道微生物群在老年人健康中的关键作用。不过，该研究也存在一定局限性，如饮食等潜在混杂因素未充分控制、仅使用雄性小鼠导致结果普适性受限、地塞米松诱导的肌肉萎缩模型不能完全反映衰老过程中肌肉流失的复杂性、线粒体功能与肌肉肥大之间的确切机制尚不明确以及缺乏对性别差异影响的研究等。尽管如此，这项研究依旧为肌肉减少症的治疗开辟了新方向，期待后续研究能进一步完善相关机制，推动基于肠道微生物群的治疗方法从实验室走向临床应用，为广大肌肉减少症患者带来新的希望。