《The Journal of Nutrition》：Tart Cherry Supplementation has Greater Osteogenic Effect on Adult and Aging Bone of C57BL/6 Female Mice than Treadmill Running
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饮食补充与运动联合干预对小鼠骨代谢的影响及机制研究。年轻小鼠中樱桃补充剂和运动均显著提升股骨骨小梁密度及骨生成相关基因Bmp2表达，同时降低骨降解酶Mmp8、Mmp9水平；老年小鼠中樱桃单独改善皮质骨厚度和力学性能，而代谢组学发现樱桃和肠道菌群代谢产物（如马尿酸、甲基酪氨酸）与骨参数呈正相关。联合干预未产生协同效应，提示单一生活方式干预即可有效改善骨健康，且代谢物可能介导樱桃的骨保护作用。
Brenda J. Smith | James Bothwell | Kendall Brown | Tiffany Brewster | Bryant H. Keirns | Jon Ice | Daniel Lin | Jerry Ritchey | Bruce R. Cooper | Edralin A. Lucas
印第安纳大学医学院妇产科，印第安纳波利斯，IN
摘要：
背景
饮食和锻炼单独来看都能对骨骼健康有益，但很少有人将它们结合起来进行研究。
目的
我们研究了仅补充酸樱桃（TC）与结合锻炼对骨骼的影响，以及这种影响是否因年龄而异。
方法
将两组C57BL/6雌性小鼠（6周龄；每组12只小鼠和60周龄；每组14只小鼠）分别分配到不同的饮食组（对照组与酸樱桃饮食组）和锻炼组（有跑步机锻炼与无跑步机锻炼），持续8周。评估了骨骼微结构、生物力学特性以及调控骨细胞分化和活性的基因表达。数据采用双因素方差分析（2-way ANOVA）进行处理，并进行事后检验。饮食对血清非目标代谢组学的影响通过配对t检验进行分析。所有分析的显著性水平为α=0.05。
结果
饮食和锻炼对年轻小鼠和老年小鼠的影响不同。酸樱桃（TC）（P<0.0001）和锻炼（P<0.05）均能独立增加年轻小鼠的股骨小梁骨密度。尽管锻炼未能增加皮质参数，但它提高了骨骼强度。在老年小鼠组中，酸樱桃处理改善了皮质厚度（P<0.05）和股骨的生物力学特性。在两组中，酸樱桃和锻炼的效果并未叠加。在年轻小鼠的骨骼中，酸樱桃增加了成骨细胞分化调节因子Bmp2的表达（P<0.01），并降低了参与骨基质降解的基质金属蛋白酶（Mmp8和Mmp9）的表达（P<0.01）。在老年小鼠中，酸樱桃增加了成骨细胞分化调节因子Osx和Bmp2的表达（P<0.05），同时酸樱桃和锻炼独立增加了Col1a1的表达，这表明成骨细胞活性增强。代谢组学分析显示，两组小鼠体内来自酸樱桃和肠道微生物群的代谢物（如马尿酸、甲基酪氨酸和甲基半乳糖苷）均有所增加，这些代谢物与骨骼参数呈正相关。
结论
我们得出结论，将酸樱桃与本研究中的跑步方案结合使用并没有额外的益处。酸樱桃在两个年龄组中均具有显著的成骨作用，代谢组学分析揭示了其骨骼效应的新潜在机制。
部分内容摘录
引言：
全球每年约有890万例骨质疏松性骨折发生（1）。骨质疏松风险的两个主要决定因素是峰值骨量和晚年骨丢失的速度。纵向研究表明，峰值骨量通常在生命第二个十年末达到，此时下肢的骨矿物质积累趋于稳定（2）。生活方式因素（如饮食和锻炼）被认为占峰值骨量的20-40%（3）。
实验设计和动物护理
本研究分别使用了6周龄（年轻组）和60周龄（老年组）的C57BL/6雌性小鼠（Charles River，威尔明顿，MA），这些小鼠在环境可控的实验室动物设施中饲养，每天有12小时光照和12小时黑暗周期。选择雌性小鼠是因为先前的研究表明酸樱桃对骨骼有益，而且与男性相比，女性在中年时期的骨丢失问题更为严重（13, 14）。每个年龄组内的小鼠都是随机分配的。
身体组成和全身骨密度
在年轻组中，锻炼和酸樱桃对食物摄入量（约2.7克/小鼠/天）没有显著影响。所有小鼠在整个研究期间体重持续增加，但从第三周开始，进行跑步机锻炼的小鼠体重增加显著低于未锻炼组（见图1A）。补充酸樱桃饮食并未改变这一趋势。根据研究结束时的身体组成评估……
讨论：
发现能够优化骨骼负荷反应、从而增加峰值骨量并减缓衰老过程中骨丢失速度的饮食和锻炼结合策略，可能对广泛人群的骨折风险产生重大影响。令人惊讶的是，关于这些生活方式因素结合的研究主要集中在饮食或热量限制，以及钙、维生素D和蛋白质的摄入量上（20, 21, 22, 23）。相关研究非常有限。
数据共享和数据获取
如需获取支持本研究结果的数据，可向通讯作者提出合理请求。
资助
本研究报告的部分研究资金来自美国国立卫生研究院（NIH）下属的国家补充与整合健康中心（NCCIH）和膳食补充剂办公室（ODS）提供的奖项编号R15AT010725和R15AT010725 S1；此外，研究还得到了印第安纳临床与转化科学研究所的支持，该研究所的部分资金来自NIH国家转化科学促进中心的奖项编号UM1TR004402。
利益冲突
本文作者均无与本研究相关的财务或商业利益冲突。
致谢
我们感谢Bethany Hatter和Kara Robins在项目中的技术支持。作者BJS、JR、DL、BRC和EAL负责研究的计划和设计；JB、JI、KB、TB和BHK负责实验实施；BJS、JB、KB和BHK负责数据分析；BJS撰写了论文初稿；BJS、JR、BHK、DL、BRC和EAL对最终内容负主要责任；所有作者均已审阅并批准了最终版本的手稿。
