運動也能透過改善「腸道菌」來增強免疫力

作者 | 發布日期 2018 年 01 月 06 日 0:00 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly

經常有報導指出,補充腸道「益生菌」可幫助改善體質、提升免疫力,對減輕過敏、緩和腸胃不適,甚至是治療憂鬱症及自閉症都有效果(註 1)。有趣的是最近科學家在小鼠以及人體實驗都觀察到,充分運動就足以使腸道好菌明顯增加,提升腸道抵抗力。



先前曾有研究發現,運動可改善過敏體質也對腸胃道健康有幫助,但確切的原因則不清楚。最近美國伊利諾大學(University of Illinois)「人體運動學」(kinesiology)方面專家 Jeffrey Woods 教授進一步證實,運動造成的腸道菌組成改變,是改善腸胃道健康的關鍵因素之一。

他的研究團隊將實驗小鼠分為兩組,一組飼養於提供運動滾輪的鼠籠內(10 隻小鼠),另一組則沒有任何運動設施(9 隻小鼠)。飼養 6 週後,為了避免運動以外的因素影響實驗結果解讀(註 2),研究人員並非直接分析這兩組小鼠的腸道菌組成有何不同,而是將兩組小鼠的腸道菌分離出來後,再接種於特殊飼養環境下、腸道原本完全無菌的小鼠腸道內。被接種的小鼠於 4~5 週後,一部分用於分析腸道菌的生長狀況,另一部分則使用藥劑刺激腸道,以比較發生急性腸炎的程度有何不同。

研究團隊發現,運動的小鼠腸道好菌數量較不運動者多,且將菌種接種於完全無菌的小鼠腸道後,這些好菌仍能持續生長。已知腸道好菌會分泌一種小型脂肪酸分子丁酸(butyrate),具有免疫調節、促進腸道健康的功能。當研究人員以化學藥劑刺激實驗小鼠腸道使之發炎後發現,運動小鼠的腸道菌具有保護腸道、緩和腸道發炎的功效。該研究已刊登於 2017 年 9 月的《腸道微生物》(Gut Microbes)期刊。

研究團隊也以人類受試者進行研究,他們共招募了 18 名身材消瘦及 14 名體型肥胖的自願者(所有受試者平日皆無運動習慣)。先於實驗之初採集受試者腸道菌樣本,然後每位受試者必須接受為期 6 週,每週 3 次、每次約 1 小時的有氧運動訓練課程,並於 6 週課程結束後再次採取腸道菌樣本。此外他們也收集課程結束後 6 週(恢復為不運動生活)受試者的腸道菌樣本。整個實驗過程中,受試者仍維持原本的飲食習慣,以減少因飲食習慣改變增加的實驗變因。

分析這些樣品後研究人員發現,運動課程後受試者的腸道菌會分泌較多小型脂肪酸分子,尤其是丁酸增加幅度最大。當受試者恢復為不運動的生活模式後,腸道菌分泌這些小型脂肪酸分子的能力又下降了,這主要是因為腸道好菌的數量減少所致。他們也發現,身材纖瘦的受試者運動後丁酸增加的幅度較肥胖者更大,原因在於他們不運動時腸道好菌的數量更低於肥胖者。該研究已刊登於 2017 年 11 月的《運動醫學與科學》(Medicine & Science in Sports & Exercise)期刊。Woods 教授表示,他們需要進一步研究才能找出造成胖、瘦者的腸道菌族群組成有如此差異的原因。

運動對身體健康的好處是全面性的,不僅能改善腸道健康,對心肺功能、促進血液循環、鍛鍊肌力、增強骨骼硬度、消耗熱量避免肥胖等都很有幫助。現代生物科技研發的保健食品及藥物,以生物醫學知識及大量的實驗數據為後盾,服用後對身體健康的效果無庸置疑但價格通常不低,且效果可能僅限於身體局部且作用的時間也有限。為了自己的身體健康與荷包著想,養成良好的運動習慣應該是最經濟實惠、效果全面的「健康補給」了。

註 1:陽明大學蔡英傑教授的研究團隊已經開發出一種「快樂益生菌」,是一種從福菜分離出來的乳酸桿菌。此種益生菌可改善實驗小鼠的憂鬱行為,使小鼠的活動力更強,更具冒險膽識。該益生菌也使小鼠大腦內的多巴胺、血清素濃度提升,血液中的壓力荷爾蒙下降。
註 2:研究人員想證實運動造成的腸道菌組成改變能減輕腸道發炎。但因為運動也有調節免疫力的作用,若直接比較有、無運動的小鼠腸道發炎狀況,就無法釐清究竟是腸道菌的影響或是小鼠免疫力改變。

(首圖來源:pixabay

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