《Acta Physiologica》:Functional Training Mitigates Reduced Circulating Indole-3-Lactate Levels in Persons With Relapsing–Remitting Multiple Sclerosis
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本研究揭示,为期10周的多模式功能性训练可改善复发缓解型多发性硬化症(RRMS)患者血清中具有神经保护作用的吲哚-3-乳酸(ILA)与吲哚-3-乙酸(IAA)的比值(ILA/IAA指数),且单次运动即可急性提升循环ILA水平。该发现为运动通过肠道-微生物-脑轴(gut-microbiota-brain axis)发挥神经保护作用提供了新的代谢物证据,提示功能性训练或可通过调节肠道菌群衍生代谢物,成为多发性硬化症的潜在辅助治疗策略。
引言
吲哚是色氨酸(Trp)衍生的代谢产物,由肠道微生物群产生,并可能通过肠道-微生物-脑轴影响多发性硬化症(MS)的病理过程。其中,吲哚-3-乳酸(ILA)在MS患者体内水平降低,并在动物模型中通过其抗炎和促进髓鞘再生的特性改善MS临床评分。ILA与吲哚-3-乙酸(IAA)的比值(ILA/IAA指数)被视为神经保护指数。体育运动和饮食能够改变肠道微生物群和吲哚代谢。
方法
本研究是一项随机对照试验的二次分析,旨在评估急性和慢性运动对复发缓解型多发性硬化症(RRMS)患者血清吲哚水平的影响。31名RRMS患者(训练出勤率≥70%)完成了为期10周、每周3次、每次60分钟的多模式功能性训练,并与等待名单对照组进行比较。在基线时采集血液样本,并与匹配的健康对照组进行比较;10周后再次采样以评估慢性效应。此外,在中期一次训练课程的前、中、后分别采集血液样本,以评估单次运动的急性效应。使用液相色谱-串联质谱法(LC–MS/MS)测定血清吲哚浓度。
结果
基线时,RRMS患者的吲哚水平与匹配的健康对照组存在差异,观察到ILA水平降低。10周的干预提高了ILA/IAA指数,而单次运动则诱导了ILA和ILA/IAA指数的急性增加。
讨论
本研究首次在MS患者中探讨了运动对吲哚的影响。研究发现,与健康对照相比,MS患者的吲哚-3-醛(IAld)和ILA血清水平降低。10周的运动干预提高了ILA/IAA指数,提示可能产生了有益的、神经保护性的微生物组改变。单次运动可急性提高具有促髓鞘再生特性的ILA的循环水平。运动引起的生理变化,包括交感神经系统激活、血流重新分布导致的肠道通透性短暂增加,以及长期运动对肠道微生物多样性和肠道屏障完整性的改善,可能是其作用机制。ILA可能通过激活芳香烃受体(AhR)、信号转导和转录激活因子3(STAT3)磷酸化或核因子E2相关因子2(Nrf2)等途径发挥抗炎和神经保护作用。高强度的多模式功能性训练被证明是有效提升这些有益代谢物的运动方式。
结论
为期10周的多模式功能性训练可使RRMS患者的神经保护指数ILA/IAA向积极方向转变。此外,有证据表明,单次运动即可急性增加MS患者循环中具有髓鞘再生作用的代谢物ILA的水平。综合来看,每次运动引起的ILA急性增加以及ILA/IAA指数的慢性转变可能产生补偿性的神经保护效应。