术后运动调节肠道微生物群及其相关代谢物，以促进肩袖撕裂的骨肌腱愈合

《BMC Musculoskeletal Disorders》：Postoperative exercise modulating gut microbiota and associated metabolites to facilitate bone-tendon healing in rotator cuff tears

　　

摘要

背景

肩袖撕裂是一种常见的肩部损伤，术后锻炼被认为有助于促进愈合。然而，术后锻炼通过肠道微生物群和代谢物对肩袖撕裂愈合的影响仍不明确。

方法

对照组（n?=?10）接受假手术，而模型组（n?=?10）和术后锻炼组（n?=?10）则接受冈上肌腱修复手术。从术后第7天开始，术后锻炼组以10米/分钟的速度在跑步机上锻炼20分钟，每周5天，连续4周。之后收集冈上肌腱-肱骨复合体、粪便和血清样本。

结果

同步辐射微CT和组织学研究显示，术后锻炼可减少肌腱-骨骼部位的骨质流失，并促进新骨形成。肠道微生物组分析表明，与模型组相比，术后锻炼组的微生物组成发生改变，Proteobacteria和Dubosiella含量增加，而Lachnoclostridium和Allobaculum含量下降。功能分析显示，术后锻炼后HIF-1信号通路和β-丙氨酸代谢显著增强。网络相关性分析表明Dubosiella是微生物群落中的核心物种。代谢组学分析显示，术后锻炼会导致某些代谢物含量发生变化，如Val-Pro-Asp-Pro-Arg，这些变化与间隙连接等代谢途径相关。此外，代谢组学还发现β-丙氨酸代谢是连接微生物变化与血清代谢变化的关键路径，β-丙氨酰-L-精氨酸是其代表性代谢物。有7对微生物与代谢物之间存在显著相关性，其中Parabacteroides与多种代谢物存在较强关联，包括环庚基衍生物，且对肌腱-骨骼愈合具有预测价值（AUC?=?0.88）。

结论

在鼠类模型中，肩袖撕裂修复术后进行锻炼可调节肠道微生物群和代谢物，这可能有助于肩袖撕裂的愈合。这一发现为将术后锻炼纳入肩袖撕裂康复策略提供了临床前依据。