根据体能状况表征肠道菌群特征及其对肠道健康的影响 (MICROPEPS)

肠道微生物群包括栖息在消化道中的所有微生物——细菌、病毒和真菌。 定植始于出生，并在饮食、抗生素使用、睡眠、压力、体力活动、环境因素暴露以及年龄、性别和种族或迁徙背景等多种因素影响下，在整个生命周期中不断演变（Hou等人，2022年）。

这种微生物生态系统为其宿主执行多种基本功能，包括消化和营养吸收、免疫调节以及抵御病原体（Estaki等人，2016年）。 通过发酵复杂碳水化合物，特别是人类酶无法消化的膳食纤维，某些细菌会产生短链脂肪酸（SCFAs），主要是丁酸盐、丙酸盐和乙酸盐。 这些代谢物在维持肠道屏障完整性和结肠细胞的能量代谢中发挥着关键作用（Estaki等人，2016年）。

当微生物组成或功能发生改变时，无论是在多样性、相对比例还是代谢途径方面，都会出现菌群失调状态。 这种不平衡在各种病理状况中经常被观察到，并与糖尿病、某些癌症、动脉粥样硬化、哮喘、炎症性肠病（IBD）甚至抑郁症等疾病的发展相关（Hou等人，2022年）。

IBD包括克罗恩病（CD）和溃疡性结肠炎（UC）。 虽然CD的特征是整个胃肠道的不连续病变，但UC涉及结肠的连续和浅表炎症。 这些病理影响全球人口的0.3-0.5%（Ng等人，2017年）。 大量研究表明，IBD患者与健康个体之间的微生物群组成存在显著差异（Oligschlaeger等人，2019年），导致肠道屏障功能受损（Qiu等人，2022年）。

同时，越来越多的证据表明，体力活动活跃个体的肠道微生物群与久坐人群不同（Estaki等人，2016年；Clarke等人，2014年；Barton等人，2017年；Mohr等人，2020年）。

最近，我们的实验室对50名志愿者的肠道微生物群进行了表征，范围从久坐个体到具有高（精英足球运动员）和极高（精英自行车手）运动能力的精英运动员（EXOMIC，NCT05220657）。 我们的数据显示，运动能力影响肠道微生物生态和粪便SCFA水平，与饮食无关。 有趣的是，具有极高运动能力的个体显示出微生物多样性、密度和功能途径丰度降低，这引发了一个问题：这样的微生物生态系统是否对宿主能量代谢和运动表现有益。 通过使用我们队列中人类供体的FMT对经抗生素处理的小鼠进行实验，我们进一步证明，与运动能力相关的供体微生物群会影响受体小鼠的胰岛素敏感性和肌肉糖原储存，突出了运动相关肠道微生物群在塑造宿主代谢反应中的关键作用（Martin等人，2025年）。

在此背景下，这项临床研究旨在表征从久坐个体到具有高或极高能量需求的精英运动员这一连续范围内的肠道微生物群的细菌宏基因组，并确定特定的肠道微生物群组成和功能谱是否与不同水平的运动能力相关。 该项目的最终目标是为未来的肠道健康研究创建一个粪便微生物群生物库。

MICROPEPS临床方案是一项前瞻性、单中心、比较性和最小干预性研究。 本方案中不会测试任何药物、医疗器械或产品。 该研究将在Exermove平台（M2S实验室）进行，以评估活跃、训练有素和高度训练的耐力男性的运动能力和肠道微生物群的宏基因组特征。 参与者将参加三次实验室访问：

1. 纳入访问：人体测量、饮食和体力活动问卷。 参与者随后将收到一个粪便收集套件，用于在七天内收集并寄送粪便样本。
2. 第二次访问：增量自行车测试以确定VO₂max。
3. 第三次访问：空腹条件下的代谢评估，在休息和亚最大运动期间进行。

这些测试期间测量的代谢参数（例如，VO₂max、有氧和无氧阈值下的功率输出、最大碳水化合物和脂质氧化）将与从粪便样本获得的宏基因组鸟枪法数据相关联。

此外，该研究将建立一个按运动能力分层的供体粪便微生物群生物库。 通过使用粪便微生物群移植结合DSS诱导的结肠炎的小鼠模型，最终目标是确定供体运动能力和肠道微生物生态系统如何影响炎症反应和肠道通透性。