在当今快节奏的生活中，健康问题日益受到关注，尤其是面对日益严峻的抗生素耐药性挑战。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）作为一种常见的多重耐药病原体，广泛存在于医院和社区环境中，对人类健康构成严重威胁。它不仅难以用常规抗生素治疗，还容易引发严重的感染。与此同时，肠道菌群作为人体内一个复杂而庞大的微生物生态系统，其在维持人体健康、调节免疫功能以及抵御病原体入侵方面发挥着至关重要的作用。近年来，越来越多的研究表明，运动作为一种健康的生活方式，不仅可以改善身体的整体健康状况，还能对肠道菌群的组成和功能产生积极影响。然而，运动是否能够通过调节肠道菌群来增强宿主对MRSA等耐药菌的定植抵抗能力，一直是科学界关注的焦点。

2025年3月12日，扬州大学刘源教授和王志强教授及其团队在Cell Reports上发表了题为“Exercise-driven gut microbiota alterations enhance colonization resistance against methicillin-resistant Staphylococcus aureus”的研究性文章，该研究通过小鼠运动模型揭示肠道菌群调控定植抵抗（CR）机制，探究了适度运动对MRSA感染的影响。

图1 文献基本信息

为了探讨不同运动水平对肠道耐药菌的影响，作者首先采用八通道跑轮疲劳装置建立小鼠正常运动（E）和过度运动（EE）模型，并对模型小鼠进行运动负荷测验。随后，作者选取了两种代表性多重耐药菌株（MRSA T144和大肠杆菌B2）建立小鼠感染模型，发现过度运动可能会削弱雌性小鼠对MRSA T144的抗性。作者进一步使用含抗生素饮用水的5天方案建立了肠道菌群清除模型，发现运动引起的肠道微生物群改变有助于小鼠肠道对MRSA T144的定植抗性。上述结果表明适度运动能够增强宿主对MRSA感染的定植抗性，提示运动增强CR存在“适度原则”，过度运动可能破坏菌群平衡，削弱防御能力。

为了研究运动介导的肠道微生物群组成的改变，作者进行了16S rRNA测序分析，在门水平上观察到三个组之间的组成差异。使用线性判别分析（LDA）评分和物种水平的p值构建维恩图，使用Dubosiella属作为筛选条件，仅从15个物种中筛选出了D. newyorkensis。通过比较E和EE组与N组之间的LDA发现Dubosiella是一种常见细菌，提示其可能为潜在生物标志物。作者通过维恩图整合随机森林分析、物种丰度百分比分析和LDA评分，表明三个群体中均存在D. newyorkensis和uncultured_bacterium_g_Dubosiella。相关性分析证实了在雄性和雌性小鼠中D. newyorkensis丰度和MRSA T144载量之间的显著负相关性。这些结果表明，运动小鼠中的D. Newyorkensis丰度可能对调节宿主对MRSA T144感染的CR至关重要。

为了确定D. newyorkensis对MRSA的保护作用，作者从小鼠粪便中分离出D. newyorkensis (L8)，并在MRSA感染前连续灌胃给小鼠3天，发现，在感染后24 h和48 h，L8处理组中的MRSA T144细菌载量与对照组相比显著降低；作者进一步评估了肠道病理学，发现对照组的小肠显示粘液质地和显著出血。通过H&E染色评估了结肠病理学，结果显示对照组结肠褶皱萎缩、肠壁变薄和大量炎症性渗透；相比之下，L8组保持了完整的褶皱结构。免疫荧光和RT-qPCR分析显示，由杯状细胞分泌以维持粘液稳态并支持肠壁微生物群的Muc2蛋白在对照组中显著减少。表明L8的预定植有助于维持肠道屏障完整性并减少小鼠肠道中的MRSA T144定植。

为了确定支持MRSA T144在肠道中持续存在的关键营养来源，作者进行了代谢组学分析。对雄性和雌性小鼠的粪便代谢物进行KEGG分析，揭示了它们参与各种途径，包括新陈代谢，药物开发和细胞过程等。一系列结果分析表明，岩藻糖是最有效的促生长代谢物，与葡萄糖的作用相似。进一步分析发现岩藻糖被运动小鼠中丰度显著增加的细菌耗尽，此外，岩藻糖与金黄色葡萄球菌T144载量表现出显著的正相关性。这些发现表明，岩藻糖作为碳源是支持小鼠肠道中耐药性金黄色葡萄球菌T144持续定植的关键因素。

紧接着，作者在CM培养基中添加了不同浓度的岩藻糖和葡萄糖作为碳源。结果发现，在营养有限的环境中，MRSA T144对岩藻糖的依赖性大于葡萄糖；相反，在营养丰富的培养基中，发现岩藻糖和葡萄糖的促生长作用相当。岩藻糖增强了MRSA T144中通过TCA循环的代谢通量，从而激活细菌代谢。流式细胞术进一步证实岩藻糖促进MRSA T144的活力。此外，作者还发现岩藻糖显著增强MRSA T144生物膜完整性并增加活菌载量。超高分辨率共聚焦显微镜还揭示了在岩藻糖存在下MRSA T144加速的生物膜形成。MRSA毒力的直接介质被岩藻糖上调，增强了细菌对全血和H2O2的抗性。在体内，岩藻糖降低了MRSA T144的半数致死剂量并增加了MRSA T144的肠负荷，同时加剧了由MRSA T144诱导的肠屏障损伤。这些体外和体内的验证结果共同强调了岩藻糖作为MRSA生长和毒力的碳源的重要性。细菌生长曲线的结果表明，添加岩藻糖也有助于L8的生长。

本研究揭示了运动通过改变肠道菌群组成，显著增强宿主对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的定植抵抗能力。关键益生菌 Dubosiella newyorkensis （L8）在运动诱导的肠道菌群变化中发挥重要作用，通过剥夺 MRSA 生长必需的岩藻糖，限制其定植与生长。这一发现不仅强调了运动对肠道健康的积极影响，还为开发基于肠道菌群的新型抗感染策略提供了重要依据！

这项研究为我们在日常生活中通过运动来增强自身免疫力提供了新的科学依据。适度的运动不仅可以改善身体的整体健康状况，还能通过调节肠道菌群来增强对病原体的抵抗能力。此外，研究还提示我们，未来可以进一步探索L8等益生菌在预防和治疗MRSA感染中的潜在应用价值。

总之，这项研究不仅让我们对运动与肠道菌群之间的关系有了更深入的了解，还为开发新的预防和治疗策略提供了新的思路。让我们一起动起来，通过健康的生活方式，增强自身的免疫力，抵御病原体的侵袭吧！

参考文献：

Tingting Xu, Dan Fang, Tianqi Xu, et al. Exercise-driven gut microbiota alterations enhance colonization resistance against methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Cell Reports.2025-03-12;44(3):115424.DOI:10.1016/j.celrep.2025.115424.