興奮劑醜聞一次又一次地衝擊著體育競技界。蘭斯·阿姆斯特朗的戲劇性隕落帶走了他的七個環法腳踏車賽冠軍頭銜,而巴爾科醜聞牽連了職業棒球、橄欖球和奧運田徑運動的運動員。最近,管理全球田徑比賽的國際田徑聯合會在要求奧運跑步冠軍卡斯特·塞門亞如果想參加比賽就必須在醫學上降低睪酮水平後,也受到了抨擊。
如果6月24日發表在《自然醫學》上的研究報告能夠保持其增強效能的承諾,“反興奮劑”機構和精英運動員之間的緊張關係可能會有所升級。研究人員表示,耐力運動員完成馬拉松比賽後,某些細菌物種的比例會增加。此外,他們說,這些細菌會分解乳酸,乳酸以在劇烈運動後導致腿部顫抖而臭名昭著。在此過程中,它們會產生另一種化合物——丙酸,這可能會提高耐力。
這項研究首先評估了15名跑步者,並比較了他們在完成波士頓馬拉松比賽前後糞便中存在的細菌菌株。研究人員發現,馬拉松比賽後,韋榮氏菌屬的物種,尤其是非典型韋榮氏菌的含量有所增加。他們還發現,與10名非運動員相比,這些細菌在馬拉松運動員中更為豐富。這些細菌利用乳酸並將其分解為丙酸。
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在轉向另一組運動員,即超級馬拉松運動員和奧運會選拔賽賽艇運動員時,研究人員得到了類似的結果:耐力比賽後,韋榮氏菌的水平更高。他們還發現,在劇烈運動後,這些運動員的糞便樣本中,參與將乳酸分解為丙酸的每個細菌基因的水平都較高。
哈佛大學的遺傳學教授、研究作者喬治·丘奇和他的同事們對他們在人類身上的發現很感興趣,於是轉而研究小鼠,看看用韋榮氏菌或丙酸給藥會對動物的跑步機表現產生什麼影響。口服韋榮氏菌增強了齧齒動物在跑步機上的耐力,直腸給藥丙酸也產生了同樣的效果。此外,研究人員確定乳酸可以從血液中進入腸道,在那裡韋榮氏菌可能充當一種乳酸海綿。
愛爾蘭科克大學醫學院教授兼主任弗格斯·沙納漢說,這些發現很有趣,並支援了這種細菌活性可以影響運動功能的觀點,他沒有參與這項工作。但他警告說,在精英運動員中,這些反應可能出現在變得超級健康的後期,並且不一定是任何人在短期體育活動中都會看到的情況。
沙納漢說:“當然,精英運動員會試圖利用這一新資訊來獲得哪怕是微小的進步,但我們對微生物組的瞭解太少,無法提倡這種策略。”他補充說,運動生理學家可能需要擴大視野,並根據研究結果考慮宿主-微生物相互作用。
丘奇說,下一步包括應用類似的方法來評估腸道中與微生物作用相關的許多其他生物化學物質,其中一些可能會影響免疫力或神經功能。他說,除了“還有很多實驗要做”之外,研究人員還計劃在人類身上進行一個類似小鼠跑步機的研究。
丘奇和主要研究作者喬納森·謝曼是初創公司Fitbiomics的創始人之一。該研究結果的初步版本於2017年在美國化學學會的全國會議上公佈。當時,謝曼在一份宣告中表示,他希望該團隊在公司成立後的一年內推出“一種新型益生菌”,但該產品尚未上市。
這些調查的結果引起了反興奮劑機構官員的注意。“我們將繼續密切關注這些結果,”美國反興奮劑機構首席科學官馬特·費多魯克說,特別是關注它們是否會“不公平地影響比賽結果”。他說,目前,這項研究是確定腸道細菌與運動表現之間可能存在的聯絡的重要第一步。
世界反興奮劑機構(WADA)表示,制定其“停用清單”的專家組尚未討論腸道微生物群物種及其代謝物的潛在效能增強作用。該機構發言人詹姆斯·菲茨傑拉德表示,該清單會根據新的發現進行更新,而WADA將密切關注。
與此同時,丘奇持不同的觀點。“希望人們現在能享受純粹的科學,”他說,“並關注未來關於食用特定微生物或生物化學物質的嚴格臨床試驗。”
