人步入迟暮之年，肌肉和骨骼会不断老化，而长期不良生活习惯（如吸烟、酗酒等）、营养不良、缺乏体育活动等原因会加速这种老化，导致肌肉健康状况不佳[1]，严重地还会引发骨骼肌减少症（简称肌少症，Sarcopenia）。随着人口老龄化的加剧，老年人肌少症已经成为全球性的威胁[2]。
2010年老年人肌少症欧洲工作组（EWGSOP）将老年人肌少症定义为：与增龄有关的进行性全身肌量减少、肌肉强度降低或身体功能减退的一种综合征，其特征是骨骼肌质量和力量全面性丧失[3]。此外，EWGSOP还给出了判定老年人肌少症的方法（如下图），可以根据此方法初步估计一下。
老年人判断肌少症的方法
肌少症涉及多种发病机制，但首要因素是年龄，随着年龄增长，部分激素水平下降、吸收不良、缺乏活动等综合因素（如图所示），造成的一种健康受损状态——行动障碍、摔倒和骨折风险增加、日常生活活动能力受损、残疾、丧失独立能力和死亡风险增加等[3]。
肌少症发病机制[3]
有研究调查了18～88岁共468名健康人全身骨骼肌质量的参考值（如下图所示），可以发现骨骼肌质量从45岁左右时开始显著下降，男性和女性的骨骼肌质量降低速率分别约为1.9kg/10年、1.1kg/10年，而且随着年龄的增长，下半身的肌肉会优先减少[4]。
男女全身骨骼肌质量与年龄的关系
影响肌肉质量和功能的原因有很多，但都是基于这两个基础机制:肌肉纤维萎缩和肌肉纤维丢失(发育不全)[5]。
全面深入了解调节肌肉质量和功能的协调机制，将为促进肌肉健康状态、对抗肌少症提供更加适合有效的对策。
近几年，有关于肠道菌群对肌肉的影响逐渐成为研究热点之一，发表于《Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle》的一篇综述文章[2]，系统的总结了肠道菌群与肌少症的研究进展。
《了解肠道菌群和肌少症:一项系统综述》
近几年，有研究小组提出年龄相关性肌少症的肠道-肌肉轴（简称肠肌轴）假说，其推测肠道微生物组成可能影响肌肉减少症的出现，即随着年龄增长肌肉质量和功能的丧失[6]。虽然肠肌轴的概念几年前已被提出，但其间的联系还不是十分明确，目前仍有大量研究正在探索。
前文所提的那篇综述，通过数据库检索等方式检索了3224项相关研究，排除掉综述及不相关的研究剩余36篇文章，其中26篇为临床前试验，10篇为临床试验（如下图所示），系统分析了目前肠道微生物群对肌少症的影响[2]，其系统性、全面性都极具可信度。
综述研究搜索和选择过程[2]
肠道菌群和肌肉状态都会随着年龄的变化而变化，虽然两者的因果关系尚未明确，但是越来越多的证据表明，肠道菌群参与调节各种肌肉萎缩疾病，肌少症之所以在老年人中发病率较高，很可能受到肠道菌群失调的影响[2]。
这时，我们不禁会想，肠道菌群是否会直接影响肌肉质量和功能，这两者构成因果关系吗?
其实，肠道菌群更像是一个“十字路口”，即环境、生活方式和骨骼肌之间的“交叉”。一般来说，营养不良和缺乏运动是老年人原发性肌少症的主要原因，而肠道菌群的组成受到上述两个因素的影响，反过来，肠道菌群还可以通过调节全身炎症、合成代谢、胰岛素敏感性和能量产生来影响宿主的生理功能，理论上，肠道菌群对营养物质的代谢会影响骨骼肌细胞的功能，而这个效应是由代谢过程中产生的物质介导的[7]。
肠道菌群组成置于营养和肌肉功能之间的可能的生理病理机制
有研究调查了老年鼠肌肉质量低和其肠道微生物群的变化关系，发现衰老会逐渐改变肠道菌群的组成，并改变肠道细菌的代谢潜力，并发现肠道菌群在维生素合成、脂质代谢、生长和调节肌肉表型的免疫相关因子中发挥重要作用[8]。
在仅有的几项临床研究中，发现人体肠道菌群相对丰度的差异与年龄相关的肌肉损失和较差的身体状况密切相关[2]。有研究发现，在年轻女性中，肠道菌群与肌肉质量也存在一定关系，肌肉质量好的个体往往肠道菌群的多样性更高。
肠道菌群失调是否直接加速了与年龄相关的肌肉萎缩？调节肠道菌群是否可以有效预防肌少症？这些问题目前还没有定论，仍需对其机制进行更多的研究。
1、益生元、益生菌、短链脂肪酸（SCFAs）、膳食补充剂等可有效地提高肌肉质量和身体性能[2]。
肌少症患者的内分泌代谢会发生显著改变[9]，此外慢性亚临床炎症会抵抗心肌细胞的合成代谢，其主要结果是肌肉蛋白合成减少，肌肉线粒体数量减少以及肌肉细胞内脂质的沉积，合成代谢抵抗也促进脂肪在肌肉中的渗透，从而导致肌肉功能下降[1]。
肠道菌群可以利用益生元，以重塑菌群构成[2]，而益生菌的抗衰老能力主要归功于调节炎症水平(IL-6,TNF-α，MCP-1和IL-1β等)[9]，调节肌肉线粒体功能[10]，最终调节肌肉基因的表达，比如动物和细胞研究发现LP10[11]和弯曲乳杆菌CP2998[12]对肌肉有积极作用，抑制糖皮质激素受体(GR)激活，提高葡萄糖利用。有临床研究发现，每天服用LP10的年轻健康成年人的肌肉质量增加，且具有更高的抗疲劳能力；但是一项小规模的研究中并未有类似的结果，他们发现长期摄入合生元(FOS，乳杆菌菌株和双歧杆菌)并不能改善老年人的脂肪质量和肌肉力量，但肌肉的水合状态得到改善，研究人员推测是补充时间较短，菌群结构并未完全改变[2]。
有研究发现，SCFAs可将肌管的能量代谢从氧化磷酸化转变为糖酵解[13]，实验发现皮下注射醋酸盐恢复了抗生素治疗小鼠的抗疲劳能力，但不能挽救肌肉质量，然而5%丁酸盐饲料通过改善线粒体功能可以防止肌少症小鼠的肌肉损失，此外，丁酸盐能增加老年小鼠肌肉纤维横截面积，防止肌内脂肪堆积[14]。此外，膳食补充剂也有提高肌肉质量的功效，比如有研究发现补充蛋白质可以通过肠道菌群介导增加肌肉质量和性能。
但是，要注意长期使用抗生素可破坏肠道菌群，尤其是对老年人[2]。
2、坚持体育锻炼也是预防肌少症的方法。
运动是肠道微生物组成的“调节器”，有研究表明，运动有利于增加具有有益代谢功能的类群的生物多样性，但是运动超负荷时肠道通透性和氧化应激增加，会导致肠道微生物群的失调，引发炎症和代谢失常[6]。
肠道-肌肉轴更像是双向的，微生物群影响肌肉，运动有助于塑造微生物群组成，运动的强度和频率会影响肠道微生物群、炎症、免疫系统功能和骨骼肌病理生理等[6]。
运动、肠道微生物群、炎症、免疫系统功能和骨骼肌病理生理学连接起来的假设概念框架[5]
营养不良和缺乏运动是肌少症的主要原因，保持适度的体育锻炼和补充营养能起到预防作用。在许许多多的运动的种类中，有氧运动和抗阻运动对于预防肌少症有着更好的效果。
第一：有氧运动能促进线粒体产生ATP，改善线粒体功能，提升肌肉质量[15]，例如每天跑步30分钟。抗阻运动能促进肌肉蛋白质的合成，增加肌肉纤维的大小和横截面[15]，例如哑铃抗阻训练。
第二：补充营养相对复杂，文中给出了一些营养建议。
1、益生菌和益生元。肠肌轴的存在表明肠道菌群对于肌少症有重要影响，改善肠道菌群能很好地预防肌少症，补充益生菌是改善肠道菌群最直接的办法，但研究结果仍然有一些不一致的地方，而且很多缺少人体临床研究证据，所以益生菌通过肠肌轴来减少肌少症的发生是存在菌群特异性的。此外，补充益生元也能起到很好的效果，它能帮助益生菌的繁殖，从而改善肠道菌群。
2、短链脂肪酸。补充短链脂肪酸可以改善肌肉中肌管的能量代谢和提高线粒体功能，例如补充膳食多糖发酵的短链脂肪酸可以有效防止肌肉的萎缩[13]。
3、膳食营养补充剂。例如，补充蛋白质可以通过肠道菌群介导来增加肌肉的质量和性能。
参考文献：
[1] Journal of cellular physiology, 230(11), 2618–2625.
[2] Journal of cachexia, sarcopenia and muscle, 10.1002/jcsm.12784. Advance online publication.
[3] Age and ageing, 39(4), 412–423.
[4]Journal of applied physiology (Bethesda, Md. : 1985), 89(1), 81–88.
[5]Ageing research reviews, 47, 123–132.
[6] Exercise immunology review, 25, 84–95.
[7]Nutrients, 9(12), 1303.
[8]Aging, 9(7), 1698–1720.
[9]Mediators of inflammation, 2018, 7026198.
[10] Aging, 11(2), 756–770.
[11]Nutrients, 8(4), 205.
[12]Journal of nutritional science and vitaminology, 65(5), 455–458.
[13] Science translational medicine, 11(502), eaan5662.
[14] Aging cell, 14(6), 957–970.
[15] European journal of physical and rehabilitation medicine, 49(1),131-143.
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