《Journal of Advanced Research》：Fructooligosaccharides and ellagic acid synergistically enhance muscular endurance via targeting gut microbial urolithin A biosynthesis
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本研究针对衰老相关肌肉减少症（sarcopenia）防治难题，创新性地提出通过膳食调控肠道菌群代谢的干预策略。研究人员发现低聚果糖（FOS）与鞣花酸（EA）可协同促进肠道微生物将EA转化为尿石素A（Uro-A），首次揭示两阶段转化路径：长双歧杆菌（Bifidobacterium pseudolongum）负责EA→尿石素C（Uro-C）转化，粪肠球菌（Enterococcus faecalis）完成Uro-C→Uro-A的关键步骤。该研究为通过膳食干预调控肠道菌群代谢改善肌肉功能提供了新思路。
随着年龄增长，我们的肌肉会悄悄"缩水"——这种被称为肌肉减少症（sarcopenia）的退行性病变，正困扰着全球10%-30%的老年人。患者不仅会出现肌肉质量和力量下降，还伴随着更高的跌倒风险和生活质量恶化。近年来，科学家们将目光投向了肠道与肌肉之间的神秘对话——"肠肌轴"，而这场对话的关键信使，可能就藏在石榴、树莓等水果中。
这些水果富含的鞣花酸（EA）能被肠道微生物转化为尿石素A（Uro-A），这种代谢物已被证实可通过诱导线粒体自噬（mitophagy）来改善肌肉功能。但问题在于，每个人体内这种转化效率差异巨大，特别是老年人由于肠道菌群失调，往往难以产生足够浓度的Uro-A。如何提高Uro-A的生物利用度，成为抗衰老研究领域的一个热点难题。
针对这一挑战，浙江大学的研究团队在《Journal of Advanced Research》上发表了一项创新性研究。他们发现，将EA与一种常见的膳食纤维——低聚果糖（FOS）联合使用，能显著提升Uro-A的产量，并有效改善肌肉耐力。更令人惊喜的是，他们首次揭示了这一过程背后的微生物协作机制：长双歧杆菌（Bifidobacterium pseudolongum）负责将EA转化为中间产物Uro-C，而新发现的"帮手"粪肠球菌（Enterococcus faecalis）则完成从Uro-C到Uro-A的关键转化步骤。
为开展这项研究，团队综合运用了多种关键技术：通过体外人类肠道微生物发酵实验筛选有效膳食纤维；建立高脂饮食诱导的小鼠肌肉功能障碍模型；利用伪无菌小鼠和人类源化小鼠模型验证微生物功能；通过液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）定量分析尿石素代谢产物；结合宏基因组学和16S rRNA测序解析微生物群落变化；采用最大有氧速度测试评估肌肉功能；借助透射电镜和Western blot等技术检测线粒体自噬相关指标。
膳食纤维增强微生物Uro-A生物转化
研究人员首先通过体外发酵实验筛选了8种膳食纤维，发现FOS能最有效促进人类肠道微生物将EA转化为Uro-A。在人体试验中，15名受试者连续7天补充5克FOS后，粪便中Uro-A水平显著提升。小鼠实验进一步证实，FOS能加速EA在体内的Uro-A转化过程，且这一过程依赖于完整的肠道菌群。
FOS和EA协同改善小鼠肌肉耐力和线粒体自噬
在高脂饮食诱导的肌肉功能障碍小鼠模型中，FOS与EA联合干预能显著提升最大有氧速度，效果与直接补充Uro-A相当。机制研究表明，这种改善与线粒体自噬通路激活密切相关，特别是Pink1和Bnip3基因表达上调，线粒体形态恢复正常。
膳食FOS靶向长双歧杆菌增强Uro-C生产
通过宏基因组学分析，研究人员发现FOS能特异性富集长双歧杆菌。体外实验证实，该菌能将EA转化为Uro-C，但不能进一步产生Uro-A。补充长双歧杆菌能显著加速肠道微生物将EA转化为Uro-C，从而间接提升Uro-A产量。
粪肠球菌负责Uro-C向Uro-A的转化
通过Uro-C干预小鼠实验，研究人员发现粪肠球菌是转化Uro-C为Uro-A的关键菌株。从96个菌株中筛选出2株具有该转化能力的粪肠球菌。逐步共培养实验证明，长双歧杆菌和粪肠球菌的交叉喂养是实现完整Uro-A生物合成通路的关键。
增强菌间互作提升肌肉功能
研究人员通过比例优化实验发现，当长双歧杆菌与粪肠球菌比例为100:1时，Uro-A产量最高。在伪无菌小鼠模型中，两菌联合干预能显著提升Uro-A水平，改善肌肉质量和耐力，激活线粒体自噬通路。
这项研究不仅揭示了肠道微生物在Uro-A生物合成中的精细分工，更创新性地提出了通过膳食成分组合优化菌群互作的干预策略。相比于直接补充Uro-A或单一成分干预，FOS与EA的协同使用提供了一种更安全、经济的肌肉减少症防治方案。特别是针对不同Uro-A代谢表型人群（如UM-0、UM-A、UM-B），这种靶向微生物代谢通路的个性化营养策略具有重要应用前景。
研究也存在一定局限性，如使用年轻小鼠模型未能完全模拟人类衰老相关的肌肉减少症，人类干预样本量较小且时间较短，以及尚未完全阐明具体的分子机制和酶学基础。未来需要在自然衰老模型中进行验证，开展更大规模临床试验，并深入解析相关的酶学机制。
该研究为通过膳食干预调控肠道菌群代谢改善肌肉功能提供了新思路，也为开发针对肌肉减少症的微生态制剂提供了理论依据。这种"菌群-代谢物-肌肉"轴的精准调控策略，有望为老龄化社会的健康挑战提供创新解决方案。
