运动通过肠道微生物介导的胆汁酸代谢途径改善小鼠骨质减少

rel="nofollow"

文章介绍：

骨质疏松症以骨量低和小梁骨退化为特征，是老年人中常见的骨骼疾病，尤其在绝经后妇女中更为普遍。雌激素缺乏或衰老导致的骨代谢失衡和炎症因子水平升高与骨量下降密切相关。进行体育活动对维持骨量和预防骨骼疾病至关重要。在一项随机对照试验中，骨量下降的绝经后妇女通过高强度的抗阻和冲击运动，骨骼强度有了显著改善。同样，在去卵巢（OVX）诱导的骨质疏松小鼠模型中，运动不仅是对抗骨丢失的有力手段，还能通过增加血液中细胞外囊泡miRNA水平促进血管生成。然而，运动对骨骼系统保护作用的详细机制在很大程度上仍不清楚。深入了解这些机制对于开发预防和治疗骨质疏松症的创新方法至关重要。

浙江大学医学院附属邵逸夫医院，浙江省肌肉骨骼系统退变与再生转化研究重点实验室，浙江省中西医结合医院， 浙江中医药大学附属江南医院联合浙江大学医学院附属医院在《Theranostics》2025年第15卷第5期发表文章“Exercise ameliorates osteopenia in mice via intestinal microbial - mediated bile acid metabolism pathway”。研究发现运动改善小鼠骨质减少，肠道微生物群在其中起重要作用，经运动匹配的粪菌移植可激活apelin信号通路、调节胆汁酸代谢，为骨质疏松治疗提供新思路。

研究背景：

骨质疏松常见于老年人和绝经后女性，运动利于骨骼健康，但运动对骨骼保护作用的机制不明。肠道微生物群与骨骼稳态相关，其在运动介导的骨骼获益中的作用有待探究。

研究方法：

选用雌性8周龄去卵巢（OVX）小鼠和18月龄雄性老龄小鼠，进行跑步机运动训练。运用抗生素处理、粪菌移植（FMT）、16S rRNA测序、代谢组学分析、转录组测序等技术，探究肠道微生物群在运动改善骨质减少中的作用及机制。

研究结果:

1， 肠道微生物群影响运动对骨质的保护作用：抗生素处理抑制运动对OVX小鼠骨质流失的保护作用；运动匹配的FMT可改善OVX小鼠骨结构，增强成骨细胞活性、抑制破骨细胞形成，促进骨髓间充质干细胞（MSCs）成骨分化。

2， 运动匹配的FMT激活apelin信号通路：FMT激活apelin信号通路，促进成骨、抑制脂肪生成，该通路被阻断后，运动匹配FMT的促骨生成作用受抑制。

3， 运动和FMT改善肠道屏障、抑制炎症：运动和运动匹配的FMT增加杯状细胞数量，降低肠道通透性，抑制炎症因子表达，减少全身炎症。

4， 运动训练改变肠道微生物群：运动增加肠道微生物群丰富度，运动匹配的FMT使受体小鼠肠道微生物群向供体小鼠转变，补充毛螺菌属可改善OVX小鼠骨质量。

5， 胆汁酸代谢途径介导运动匹配FMT的骨获益：运动匹配的FMT改变肠道代谢物谱，牛磺酸（Tau）和熊去氧胆酸（UDCA）显著增加，补充Tau和UDCA可改善OVX小鼠和老龄小鼠骨质量，激活apelin信号通路。

文中涉及跑步机运动：

跑步机训练如先前所述进行。使用KW-PT八通道动物跑步机（南京卡尔文生物科技有限公司）进行运动训练。小鼠开始训练时，每天进行60分钟、速度为6米/分钟的运动，每天速度增加1米/分钟，直至达到稳定的12米/分钟并持续60分钟。在整个8周的运动计划中，每天都按此常规进行训练。

研究结论：

运动通过肠道微生物群介导的胆汁酸代谢途径缓解小鼠骨质疏松。运动和运动匹配的FMT可改善肠道健康，激活apelin信号通路，调节骨脂平衡。Tau和UDCA有望成为预防和治疗骨质疏松的潜在药物。