惊！大麻二酚竟能重塑肠道微生物群，助力小鼠耐力运动大提升

为探究 CBD 能否提升耐力运动表现及机制，全北国立大学研究人员开展相关研究。结果发现 CBD 可重塑肠道微生物群，提升小鼠耐力。这为提升运动表现提供新思路，值得科研读者一读。

　　

在运动领域，人们一直对如何提升运动表现充满好奇。骨骼肌的健康与运动能力密切相关，它由不同类型的肌纤维组成，像慢肌纤维（type I）和快肌纤维（type II），它们的构成会随着身体的各种刺激发生变化，比如耐力训练就会让慢肌纤维占比增加。而在提升运动能力的研究中，有两个关键的 “小能手” 备受关注，那就是线粒体生物发生和相关信号通路，其中 AMPK（腺苷酸活化蛋白激酶）、CREB（环磷腺苷效应元件结合蛋白）和 PGC - 1α（PPARγ 共激活因子 - 1α ）起着重要作用，它们就像运动能力提升路上的 “小开关”，调节着肌肉的各种变化。

大麻植物已经在人类生活中存在了几千年，它含有 100 多种成分，其中 CBD（大麻二酚）和 THC（Δ9 - 四氢大麻酚 ）是比较出名的。THC 是让人产生 “飘飘然” 感觉的成分，而 CBD 则没有这种效果，并且还具有很多药用价值，像抗精神病、抗癫痫等。近年来，CBD 甚至被世界反兴奋剂机构从 “禁药名单” 中移除，这让它在很多领域的应用前景更加广阔。

之前的研究发现，CBD 对骨骼肌功能有一定影响。在细胞实验中，它能调节基因转录、对抗氧化应激，但对合成代谢和炎症信号影响不大。在动物实验里，它可以改善高脂饮食小鼠和大鼠的肌肉脂质状况，促进骨骼肌再生，还能增加肌肉力量。然而在人体实验中，CBD 对骨骼肌表现的影响却存在争议，有的研究说它能提升运动表现，有的研究却表明它没什么效果。而且，CBD 是否能提升耐力运动表现以及背后的机制，都还是未解之谜。

与此同时，科学家们发现运动表现和肠道微生物群关系紧密。一些肠道细菌可以帮助人们提升耐力、减轻炎症，运动也会反过来改变肠道微生物的组成。比如给长跑运动员补充均匀拟杆菌（Bacteroides uniformis），能促进肝脏产生葡萄糖，进而提升耐力；马拉松运动员肠道里的非典型韦荣氏球菌（Veillonella atypica）可以把运动产生的乳酸转化为丙酸，延长耐力运动时间。而且，CBD 还被发现能改变肠道微生物群，影响认知功能、代谢综合征和自身免疫性脑脊髓炎。

综合这些情况，人们不禁产生疑问：CBD 能不能通过调节肠道微生物群来提升运动表现呢？为了找到答案，来自全北国立大学医学院生物化学与分子生物学系等单位的研究人员展开了深入研究，他们的研究成果发表在《Experimental & Molecular Medicine》期刊上，论文题目是 “Cannabidiol reshapes the gut microbiome to promote endurance exercise in mice”。研究发现，CBD 可以提升小鼠的耐力运动表现，还能调节肠道微生物群，其中动物双歧杆菌（Bifidobacterium animalis）KBP - 1 起到了关键作用，这为提升耐力运动表现提供了新的思路和方法。

研究人员为了开展这项研究，运用了多种技术方法。在动物实验方面，他们精心饲养雄性 C57BL/6J 小鼠，通过给小鼠口服 CBD、抗生素或者特定微生物，观察对小鼠跑步机跑步表现的影响。还利用了跑步机运动评估，让小鼠在跑步机上进行适应性训练后，进行耐力测试，记录跑步时间和距离。在检测分析上，运用间接 calorimetry（间接测热法）测量小鼠的呼吸交换比，了解其能量代谢情况；采用生化分析方法测定血糖、血 β - 羟基丁酸和血乳酸水平；通过组织学染色和免疫荧光染色观察肌肉纤维类型和线粒体等情况；利用 16S rDNA 扩增子测序分析肠道微生物群的组成变化；进行单细菌分离和全基因组测序来确定关键微生物及其功能 。

下面我们来看看具体的研究结果。

CBD 增强运动耐力并促进肌肉糖酵解型向氧化型纤维类型转变

研究人员首先想知道 CBD 能不能提升小鼠的运动表现。他们把 20 周大的 C57BL/6 小鼠放在跑步机上适应了一周，每天跑 30 分钟，速度是 10 米 / 分钟。之后，把小鼠分成两组，一组喂玉米油（VEH），另一组每天口服 30mg/kg 的 CBD，持续 4 周。在这期间，小鼠每天都要进行跑步机跑步测试。结果发现，吃了 CBD 的小鼠耐力明显增强，跑的距离更远，坚持的时间也更长，而且体重和食量都没有变化。解剖后发现，这些小鼠后肢肌肉更红，说明肌肉纤维向氧化型转变了。进一步分析发现，CBD 处理后，小鼠腓肠肌（GAS）中 I 型和 II 型氧化纤维（MyHC - I 和 MyHC - IIa）增加，II 型糖酵解纤维（MyHC - IIb）减少，相关基因的 mRNA 表达也发生了相应变化。间接测热法分析还表明，CBD 组小鼠的呼吸交换比（RER）更低，意味着它们更多地利用脂肪酸氧化供能，而且 CBD 组小鼠的 GAS 肌肉强直收缩更强，更不容易疲劳。

CBD 增加线粒体含量和氧化能力并激活 PKA - CREB - PGC - 1α 通路

肌肉纤维氧化能力的提升和线粒体生物发生以及功能密切相关。研究人员通过电子显微镜观察发现，CBD 组小鼠肌肉中融合的肌原纤维间线粒体比对照组更多，说明其氧化磷酸化能力增强了。而且，CBD 处理后，小鼠肌肉的线粒体 DNA 含量显著增加，线粒体呼吸链复合物 I - III 和 V（ATP 合酶）的蛋白水平也提高了，相关基因的表达也增加，这都表明 CBD 通过促进线粒体生物发生和动态变化，提升了肌肉的氧化能力。另外，研究人员还发现，CBD 激活了 AMPK 和 PKA，使下游的 CREB 磷酸化和 PGC - 1α 水平升高，进一步证实了 CBD 对线粒体生物发生和肌肉功能的积极影响。

CBD 改变肠道微生物群组成，抗生素处理抑制其运动表现增强作用

考虑到肠道微生物群和运动表现的关系，研究人员分析了小鼠粪便样本的 16S rRNA 序列，看看 CBD 对肠道微生物群有什么影响。结果发现，CBD 处理后，微生物群的组成发生了明显变化。在门水平上，芽孢杆菌门（Bacillota）和放线菌门（Actinomycetota）的相对丰度增加；在科水平上，丹毒丝菌科（Erysipeltrichaceae）和双歧杆菌科（Bifidobacteriaceae）的比例显著上升，而毛螺菌科（Oscillospiraceae）和普雷沃氏菌科（Pervotella）的比例大幅下降；在属水平上，别样杆菌属（Allobaculum）、粪杆菌属（Faecalibaculum）和双歧杆菌属（Bifidobacterium）的比例明显增加。虽然 α - 多样性指数没有明显变化，但主坐标分析显示，CBD 处理组和对照组的微生物群有明显差异。

为了探究这种变化和运动表现提升之间的因果关系，研究人员用抗生素（ABX）和 CBD 一起处理小鼠。经过筛选，他们选择了多西环素（doxycycline），因为它既能抑制被 CBD 增加的细菌，又对整体微生物群影响较小，而且不会导致小鼠体重变化。结果发现，多西环素和 CBD 一起处理后，小鼠的跑步表现、氧化型肌肉纤维密度以及线粒体基因表达都不再增加，呼吸交换比也没有降低，相关信号通路的激活也被抑制了，这说明肠道微生物群的变化对 CBD 提升运动表现起着关键作用。

动物双歧杆菌经 CBD 处理后显著增加，改善运动表现并增加氧化型肌肉纤维

研究人员从经 CBD 处理后丰度显著增加的微生物中，分离出了啮齿粪杆菌（Faecalibaculum rodentium）和动物双歧杆菌（Bifidobacterium animalis）。他们分别给小鼠口服这两种微生物，和 CBD 处理组进行对比。结果发现，口服动物双歧杆菌（命名为 B 组）的小鼠，耐力明显提升，跑的时间和距离都增加了，而且肌肉纤维向氧化型转变，SDH 阳性纤维密度增加，呼吸交换比降低，血清乳酸减少，酮体 β - 羟基丁酸增加，这些效果和 CBD 处理组很相似。而口服啮齿粪杆菌（命名为 F 组）的小鼠，运动表现并没有提升。这表明动物双歧杆菌可以通过改变肌肉纤维类型和代谢底物利用，提升运动耐力。

动物双歧杆菌 KBP - 1 改变能量代谢和肠道微生物群

研究人员发现，动物双歧杆菌 B 处理能降低小鼠血清乳酸水平，增加血清酮体水平，对提升运动耐力有帮助。分析肠道微生物群组成发现，虽然 α - 多样性没有变化，但主坐标分析显示，和对照组相比，微生物群组成有显著差异。为了进一步了解动物双歧杆菌 B 提升运动耐力的机制，研究人员对它进行了全基因组分析，确定它是动物双歧杆菌 KBP - 1。通过和其他相似菌株对比，发现 KBP - 1 高表达与支链氨基酸（BCAAs）生物合成、释放泵以及乳酸代谢相关的基因。这些基因在提升肌肉耐力方面可能发挥着重要作用，比如 BCAAs 可以在肌肉糖原耗尽后的耐力运动中，改善疲劳、减少肌肉损伤、提升运动能力和促进脂质氧化。

研究人员通过一系列实验得出结论：CBD 可以通过激活 AMPK 和 PKA - CREB 通路，促进线粒体生物发生，让肌肉纤维向氧化型转变，从而提升小鼠的耐力运动表现。而且，CBD 对运动表现的提升作用很大程度上依赖于肠道微生物群的改变，其中动物双歧杆菌 KBP - 1 发挥了重要作用。它能通过改变能量代谢和肠道微生物群，提升运动耐力，可能是通过高表达与 BCAAs 合成和代谢相关的基因来实现的。

这项研究意义重大。它不仅揭示了 CBD 提升耐力运动表现的新功能和机制，还发现了动物双歧杆菌 KBP - 1 这个潜在的提升耐力运动的 “小助手”。这为运动员和健身爱好者提供了新的思路，或许未来可以通过合理补充 CBD 或者 KBP - 1 来提升运动表现。不过，研究也存在一些局限性，比如样本量较小，而且没有测量血清和肌肉组织中的 BCAAs 水平。但这些不足也为后续研究指明了方向，相信在未来，随着研究的不断深入，我们对运动表现提升的理解会更加深入，也能找到更多有效的方法来帮助人们提升运动能力。