장내 마이크로바이옴, 체력 수준 및 운동에 대한 대사 반응 사이의 관계 탐색 (EXOMIC)

장내 미생물군은 인간이나 포유류의 소화관에 사는 박테리아, 고세균 및 미세한 진핵생물을 포함한 모든 미생물입니다. 이 모든 미생물은 위장관에서 항상성으로 살며 유비오시스라는 상태에서 숙주의 면역 체계와 에너지 대사에 다양한 이점을 제공합니다. 반대로 장내 세균 불균형 상태는 특히 비만, 암 또는 위장병을 비롯한 일부 만성 질환에서 공생 세균의 다양성이 감소할 때 발생합니다. 지난 10년 동안 상당한 연구에서 장내 미생물 구성과 스포츠 성과 사이에 연관성이 있음을 강조했습니다. 연구팀은 특히 장내 미생물군과 스포츠 성과의 핵심 기관인 골격근 사이의 직접적인 연관성을 확인했습니다(Nay et al. 2019). 설치류 모델을 사용하여 그들은 1) 장내 미생물이 실험적으로 파괴된 쥐에서 지구력 성능이 감소했으며(Nay et al. 2019), 2) 지구력 성능 감소는 근육 글리코겐 수치가 낮기 때문임을 관찰했습니다. 근지구력을 위한 주요 에너지 기질.

신체 활동이 장내 미생물 구성 및 기능에 미치는 영향을 특성화하기 위해 인간을 대상으로 보완 연구가 수행되었습니다. 1,500명의 대규모 미국 코호트를 대상으로 실시한 연구에 따르면 신체적으로 비활동적인 사람들에 비해 규칙적인 신체 활동(주당 3-5회 이상)을 수행하는 개인에서 장내 미생물 다양성이 훨씬 더 중요하다는 사실이 강조되었습니다. 최고 수준의 운동 선수를 대상으로 한 몇 가지 연구는 이러한 결과와 일치합니다. 실제로, 국제 아일랜드 럭비 선수들은 공생 박테리아에 의해 생산되는 일부 주요 에너지 기질인 단쇄 지방산(SCFA)의 높은 생산과 관련된 비활동적이고 비활동적인 인구보다 분명히 더 높은 미생물 다양성을 보였다는 것이 입증되었습니다(Clarke et al. 2014 ; Barton 외 2018). 반대로, 미세 중력 하에 있는 우주비행사나 누워만 있는 환자와 같이 사람들이 신체적으로 완전히 쇠약해지면 위장관에서 장내 미생물 구성의 명확한 변형이 발생합니다(Voorhies and al. 2019). 최고 수준의 운동선수, 활동적이지 않은 개인 또는 극도로 활동적이지 않은 개인 간의 이러한 차이는 라이프스타일, 특히 식단으로만 설명될 수 없습니다. 실제로, 종단적 연구는 몇 주간의 훈련 기간이 인간의 장내 미생물 다양성을 증가시킬 수 있음을 분명히 보여주었고, 이는 음식, 특히 식이 섬유에서 에너지를 추출하는 장내 미생물총의 능력이 증가했음을 시사합니다(Allen et al. 2018). 종합적으로, 이 데이터는 장내 미생물이 신체의 에너지 요구에 적응할 수 있음을 뒷받침합니다. 최고 수준의 운동선수의 경우 실제로 더 높거나 극도로 비활동적인 개인(예: 우주 비행사 또는 누워있는 환자). 이 데이터는 또한 장내 미생물군이 개인의 신체 대사 상태를 적시에 알려줄 수 있음을 시사합니다.

이러한 맥락에서, 이 임상 연구는 좌식 생활을 하는 사람부터 높은 수준의 운동선수(예: 축구 선수), 매우 높은 에너지 요구량(예: 자전거 타는 사람). 따라서 이 프로젝트의 최종 목표는 운동선수의 에너지 대사를 특성화하고 심지어 예측할 수 있는 박테리아 프로필이 존재하는지 여부를 결정하여 경쟁에서 뛰어난 성과를 낼 수 있는 확률을 결정하는 것입니다.

이를 위해 다양한 운동 인구(예: 엘리트 사이클 선수 및 축구 선수) 및 적당히 활동적인 인구의 비 활동. 모든 지원자(n=50)는 M2S 실험실에서 3번의 방문을 수행합니다. 다음 7일 동안 배설물 샘플, 2) 증분 주기 테스트를 수행하기 위한 두 번째 방문, 3) 기초 및 준최대 운동 동안 공복 상태에서 대사 측정을 수행하기 위한 마지막 방문. 이러한 테스트 중에 측정된 대사 매개변수(예: VO2max, 호기성 및 혐기성 역치의 파워, 최대 탄수화물 및 지질 산화)는 대변 샘플에서 얻은 metagenomic shotgun 데이터와 관련됩니다.