从肠道至肌肉：Probio-M8益生菌的转化之旅

近日，海南大学热带益生菌团队在国际期刊《npj Biofilms and Microbiomes》发表题为“Bifidobacterium animalis Probio-M8 improves sarcopenia physical performance by mitigating creatine restrictions imposed by microbial metabolites”的研究性论文。研究采用多组学方法，评估了动物双歧杆菌乳亚种Probio-M8对老年小鼠和肌少症患者的影响，揭示了益生菌治疗肌肉减少症的潜在机理，并着重指出其在推动健康老龄化方面的应用潜力。

研究显示，Probio-M8可显著降低老年小鼠的衰老评分，并提高其握力，表明其具有抗衰老和改善肌肉功能的效果。服用Probio-M8后，体内有益菌种丰度提升，同时粪便及血清代谢物中的抗氧化与抗衰老物质水平亦有所上升。这表明 Probio-M8 能够提升老年小鼠体内有益代谢物的含量，进而发挥抗氧化、抗衰老及抗炎等多重功效。

研究发现Probio-M8对提升宿主肌肉功能具有积极影响。针对肌肉减少症的老年患者，连续60天服用Probio-M8后，FTCS时间缩短了16%，表明身体机能有所改善。然而，对于ASM、握力、小腿围及BMI等其他与肌肉减少症相关的指标，研究并未发现显著变化。进一步分析益生菌对其他生理指标的影响，仅TC水平显著降低，这表明Probio-M8可能在肌肉减少症管理中具有多方面的作用。

作者发现微生物群落结构随时间差异性增加，Probio-M8干预后微生物组成发生改变。研究发现，乳双歧杆菌Probio-M8的干预显著提高了肠道有益细菌的丰度，并降低了特定病原菌的丰度。研究共鉴定出903个高质量的宏基因组组装基因组，其中，两种长双歧杆菌和一种两歧双歧杆菌的丰度显著增加，这表明Probio-M8有助于促进有益菌株的生长。Probio-M8还减少了肌肉减少症患者肠道中有害微生物群落丰度，增强了有益微生物群落。研究发现Probio-M8干预改变了肠道微生物组成，提升了有益细菌丰度，降低了特定病原菌。

尽管Probio-M8对肠道微生物组整体结构影响不显著，但对粪便代谢组有显著影响。粪便代谢物和血清代谢物水平随Probio-M8摄入时间增加而变化。Probio-M8有效提高了粪便及血清中抗炎代谢物的含量，具体涉及吲哚-3-乳酸、吲哚-3-乙酸以及莽草酸等关键成分。此外，具有重要生理功能的代谢物的丰度也显著增加。Probio-M8的干预还显著丰富了与骨骼肌相关的代谢物，如促进骨骼肌细胞增殖的乙酰乙酸和促进肌肉蛋白质合成的肌酸。

作者使用加权相关网络分析简化代谢组学数据，建立中介分析框架。发现Probio-M8改善了肠道屏障功能和肌酸代谢，肌肉减少症患者的肌酐水平显著增加，表明Probio-M8可能通过影响肠道微生物组和肌酸合成或利用调节肌肉代谢。

本研究开创性地结合了动物、人类及细胞培养模型的多组学技术，深入探究了临床益生菌（特别是Probio-M8）通过粪便代谢物、血清代谢物至宿主轴这一路径，如何具体改善宿主身体功能的机制。结果显示，Probio-M8显著改善了肌肉减少症患者的身体机能，并促进了有益代谢物的富集，从而改善了老年人的健康状况。这项研究证明了益生菌调节在预防和治疗与年龄相关的肌肉衰退方面的潜在价值，为提高生活质量和管理老年人的肌肉减少症提供了创新策略。

参考文献：DOI：10.1038/s41522-024-00618-1