腸内微生物叢、体力レベル、運動に対する代謝反応の関係を探る (EXOMIC)

腸内細菌叢は、人間や哺乳類の消化管に生息する細菌、古細菌、微視的真核生物を含むすべての微生物です。 これらの微生物はすべて、消化管内で恒常性を保ちながら生きており、宿主の免疫系とエネルギー代謝にさまざまな利益をもたらします。 逆に、共生細菌の多様性が特に肥満、癌、胃腸疾患などの慢性疾患で減少すると、共生細菌の状態が発生します。 過去 10 年間、多くの研究が、腸内微生物叢の組成とスポーツ パフォーマンスとの間に関連性が存在することを強調しました。 研究チームは特に、腸内細菌叢と、スポーツ パフォーマンスの重要な器官である骨格筋との間の直接的なつながりを特定しました (Nay et al. 2019)。 げっ歯類モデルを使用して、彼らは、1) 腸内微生物叢が実験的に破壊されたマウスでは持久力パフォーマンスが低下したこと (Nay et al. 2019)、および 2) 持久力パフォーマンスの低下は筋肉グリコーゲンレベルの低下によるものであることを観察しました。筋肉持久力の重要なエネルギー基質。

腸内細菌叢の組成と機能に対する身体活動の影響を特徴付けるために、ヒトで補完的な研究が行われてきました。 このように、1500 人の大規模なアメリカ人コホートで実施された研究では、腸内微生物叢の多様性は、身体的に不活発な人々と比較して、定期的な身体活動 (週に 3 ～ 5 回以上) を行っている個人においてはるかに重要であることが強調されています。 トップレベルのアスリートで実施されたいくつかの研究は、これらの結果と一致しています. 実際、国際的なアイルランドのラグビー選手は、短鎖脂肪酸（SCFA）、共生細菌によって生成されるいくつかの重要なエネルギー基質のより高い生産に関連する非活動的で座りがちな集団よりも明らかに高い微生物多様性を示したことが実証されています（Clarke et al. 2014 ; Barton et al. 2018)。 逆に、微小重力下の宇宙飛行士や寝たきりの患者など、人々が完全に身体的に体調を崩している場合、消化管で腸内微生物叢の構成が明らかに変化します (Voorhies and al. 2019)。 トップレベルのアスリート、活動的ではない、または非常に活動的でない個人の間のこのような違いは、ライフスタイル、特に食事だけでは説明できません. 実際、縦断的研究では、数週間のトレーニング期間がヒトの腸内微生物の多様性を高める可能性があることを明確に示しており、食物、特に食物繊維からエネルギーを抽出する腸内微生物叢の能力が高まることを示唆しています (Allen et al. 2018)。 まとめると、これらのデータは、腸内微生物叢が身体のエネルギー需要に適応できることを裏付けており、トップレベルのアスリートでは実際に高く、極端に活動的でない個人 (例えば、 宇宙飛行士または寝たきりの患者）。 これらのデータはまた、腸内微生物叢が個人の体の代謝状態を正確に知らせることができることを示唆しています.

これに関連して、この臨床研究は、座りがちな人々からトップレベルの運動選手までの連続体に位置する集団からの腸内微生物叢の細菌メタゲノムを特徴付けることを目的としています (すなわち. サッカー選手)、非常に高いエネルギー需要 (すなわち. サイクリスト）。 したがって、このプロジェクトの最終的な目的は、アスリートのエネルギー代謝を特徴付け、さらには予測することを可能にする何らかの細菌プロファイルが存在するかどうかを判断することであり、したがって、競技でパフォーマンスを発揮する可能性です.

この目的のために、さまざまな運動人口（つまり、 エリート サイクリストやサッカー選手など) と非活動的で適度に活動的な集団です。 すべてのボランティア (n=50) は、M2S ラボで 3 回の訪問を行います。次の 7 日間の糞便サンプル、2) インクリメンタル サイクリング テストを実行するための 2 回目の訪問、3) 基礎および最大下運動中の絶食状態での代謝測定を実行するための最後の訪問。 これらのテスト中に測定された代謝パラメータ (例: VO2max、有酸素性および無酸素性閾値のパワー、最大炭水化物および脂質酸化) は、糞便サンプルで得られたメタゲノム ショットガン データに関連付けられます。