近日，我校生命科學學院胡圣偉教授課題組在國際權威期刊《npj Biofilms and Microbiomes》（IF：9.2，中科院1區TOP期刊）發表題為“Multiomic analysis of different horse breeds reveals that gut microbial butyrate enhances racehorse athletic performance（對不同馬品種的多組學分析揭示腸道微生物產生的丁酸鹽可提升賽馬的運動表現）”的原創性研究論文。

圖1.腸道丁酸改變宿主的肌纖維類型及提高肌肉線粒體活性

有益微生物在宿主生理機能中起著至關重要的作用，但特定細菌的功能是否有助于賽馬（純血馬）的卓越運動表現，還需要進一步研究來明確。在此，我們發現腸道產丁酸菌與賽馬（純血馬）的運動表現之間存在關聯。產丁酸菌和微生物丁酸合成基因在賽馬腸道中顯著豐富，氣相色譜-質譜分析結果也證實了這一結論。通過使用小鼠模型，我們證明了丁酸足以提高賽馬在跑步機上的運行時間表現。記一步研究發現丁酸能改善宿主對運動的反應，顯著改變骨骼肌中的肌肉纖維類型，并提高肌肉線粒體的功能和活性。此外，對已發表數據的深入分析顯示，丁酸合成基因在人類運動員的腸道微生物中也顯著豐富。這項研究表明，腸道微生物產生的丁酸通過腸道-骨骼肌軸改善了運動能力，為腸道微生物功能提供了新的見解，并為通過有針對性的腸道微生物組操縱來提高運動表現鋪平了道路。

圖2.馬腸道微生物-骨骼肌軸的作用模型

該論文第一完成單位為石河子大學生命科學學院，生命科學學院青年教師李村院（副教授）、李曉悅（副教授）和2022級博士研究生劉開平為該論文的第一作者，生命科學學院倪偉教授和胡圣偉教授為該論文的通訊作者。

（通訊員：劉開平）