编辑推荐：
为探究运动员肠道微生物组与宿主代谢关系，研究人员对哥伦比亚精英举重运动员和自行车运动员开展多组学分析。结果发现两组运动员微生物种类、功能及代谢谱存在差异。该研究为优化运动员表现的个性化策略奠定基础。
在运动科学领域，运动员的身体代谢一直是研究的热点。肠道微生物组作为人体的 “第二基因组”，对宿主代谢有着至关重要的影响。它参与调节能量生产、营养物质利用以及整体生理适应过程。以往研究发现，运动员的肠道微生物组中有益微生物更为丰富，比如能产生丁酸的细菌等。然而，大部分相关研究集中在耐力训练，尤其是有氧运动方面，对于力量训练和其他运动形式对肠道微生物组的影响却知之甚少。同时，不同运动项目依赖不同的能量系统，肠道微生物组在这些能量系统中发挥何种作用也有待探索。在这样的背景下，深入研究运动员肠道微生物组与代谢的关系显得尤为迫切，这不仅有助于揭示运动与健康的奥秘，还可能为提升运动员表现提供新的思路。
为了解开这些谜团，来自哥伦比亚的研究人员（包括 Viviana Aya、Daniel Pardo - Rodriguez 等人）开展了一项极具意义的研究。他们以哥伦比亚的精英举重运动员（n=16）和自行车运动员（n=13）为研究对象，通过整合宏基因组学、代谢组学和脂质组学等多组学技术，深入探究肠道微生物组与宿主代谢之间的关系。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为该领域的发展提供了重要的理论依据。
研究人员在研究过程中，运用了多种关键技术方法。首先，采集运动员粪便和血浆样本，这些样本均来自国际赛事前一个月的运动员。接着，对样本进行宏基因组分析，利用 QIAamp PowerFecal DNA Kit 提取 DNA，Illumina HiSeq 2500 平台测序，并通过 MetaPhlAn4 和 StrainPhlAn4 进行分类学和菌株水平的分析。同时，采用液相色谱 - 质谱（LC - MS）和气相色谱 - 质谱（GC - MS）等技术进行代谢组学和脂质组学分析，以全面了解运动员的代谢特征。
下面来看看具体的研究结果：
- 物种和菌株分类分析：研究发现，两组运动员肠道中最丰富的物种包括拟杆菌属（Bacteroides）、真杆菌属（Eubacterium）等。通过 MaAsLin2 进行差异丰度分析，发现举重运动员和自行车运动员的某些细菌物种相对丰度存在显著差异，如脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis）在举重运动员中更丰富。此外，对特定物种进行菌株水平分析发现，不同运动项目的运动员菌株多样性存在差异，如 Bacteroides caccae 在两组运动员中呈现不同的聚类模式123。
- 功能分析：利用 HUMAnN4 对粪便样本进行功能分析，发现两组运动员的肠道微生物在氨基酸代谢、碳水化合物代谢等多种代谢途径中均有涉及。进一步通过 MetaCyc 分析，发现举重运动员的肠道微生物在 L - 精氨酸生物合成 III、脂肪酸生物合成起始等途径中更为富集，而自行车运动员则在脂肪酸生物合成方面更为突出45。
- 代谢组学分析：对粪便样本的代谢组学分析显示，虽然多元模型未发现两组运动员的明显差异，但单变量分析发现了一些代谢物的显著差异，如举重运动员的脂肪酸酰基含量更高。血浆代谢组学和脂质组学分析则揭示了两组运动员的不同代谢特征，如举重运动员的血浆中甘油磷脂胆碱和甘油磷脂更为丰富，而自行车运动员的血浆中甘油三酯（TGs）水平更高67。
在研究结论和讨论部分，虽然两组运动员的肠道微生物组在分类学和功能上差异不明显，但血浆代谢组和脂质组的分析结果表明，不同运动项目的运动员存在独特的代谢适应。举重运动员的脂质代谢适应可能与肌肉适应和修复有关，而自行车运动员的脂质代谢则更侧重于耐力运动中的能量供应。这些差异暗示肠道微生物组在调节运动员的能量代谢、底物利用和神经递质产生等方面发挥着关键作用，进而影响运动员的表现和健康。例如，自行车运动员中较高的短链脂肪酸（SCFAs）产生途径可能有助于增强肠道屏障功能，减少炎症，提高能量获取效率。
这项研究具有重要意义。它不仅揭示了不同运动项目运动员肠道微生物组与代谢适应的复杂关系，还为未来的研究提供了方向。基于这些发现，研究人员可以进一步探索针对性的饮食策略、益生菌干预等方法，以优化运动员的肠道微生物组，提升运动表现和促进运动员的健康。同时，该研究也为普通人群的运动健康管理提供了参考，有望推动运动科学与健康医学的进一步融合发展。
