运动生理学中的肠道神经系统：微生物群—神经界面

锻炼时你的肠道神经为何重要

任何跑到终点冲刺或完成高强度训练的人都知道，肠道常常会“插手”——有时表现为痉挛、恶心或急着上厕所。本文综述认为，肠道中被称为“第二大脑”的肠道神经系统，有助于解释为何有些人在运动中表现良好而另一些人却吃力，以及肠道微生物与肠道神经如何影响表现、恢复和长期健康。

运动反应中缺失的一环

科学家长期以来已知规律性运动能改善代谢、免疫和大脑功能，但人们对相同训练计划的反应差异很大。近期研究强调了肠道微生物及其化学产物在这些差异中扮演的重要角色，尤其是在数周到数月尺度上。然而，许多与运动相关的肠道变化——比如不适和屏障“渗漏”——在30到60分钟内就能出现，远快于多数微生物化学物质起作用的速度。作者提出，肠道自身的神经系统能够在数秒内作出反应，填补这一时间差，并与微生物协同作用，既影响快速出现的症状，也影响长期的适应。

运动中运作的第二大脑

肠道神经系统是嵌入肠壁的一张密集神经元和支持细胞网络。运动时，血流被从消化道重分配，机械应变增加，压力激素骤升。肠道的感觉细胞几乎瞬间检测到牵伸和流动，并能加快或放慢肠道运动、调节分泌、以及收紧或放松肠道屏障。这些快速的局部调整改变食物通过速度、到达肠道上皮的氧气量以及环境的稀稠度——所有这些因素都会在每次运动期间和之后重新塑造微生物的生存空间和可用资源。

神经、免疫细胞与微生物的对话

综述强调肠道神经并非独自作用。当剧烈运动短暂刺激肠道上皮时，免疫细胞必须迅速反应但不能过度激活。肠道神经元释放信号分子，调整巨噬细胞、肥大细胞和固有淋巴样细胞的活性，帮助在修复与炎症之间取得平衡。微生物产物如短链脂肪酸、色氨酸衍生物和抑制性神经递质GABA，会调整这些神经与免疫回路的兴奋性——实际上设定了系统的“增益”。反过来，神经驱动的粘液释放、流体流动和屏障紧密度变化会重塑微生物生态位，促进某些物种而限制其他物种。这种持续的三方对话有助于决定一次艰苦训练是导致顺利恢复，还是引发持续的肠道不适和炎症。

从肠道感受传到肌肉与动机

肠道产生的信号不会止步于肠壁。部分微生物分子进入血流，缓慢影响肌肉代谢、胰岛素敏感性和线粒体功能；另一些则通过激活肠道感觉神经元和连接到控制努力、动机与疲劳的大脑区域的迷走神经通路发挥更快的作用。在动物研究中，某些肠道微生物通过类大麻素信号触发大脑的奖赏回路，从而提高运动意愿。作者提出，基于神经的快速信号与较慢的循环化学信号叠加，或可解释为何两名身体素质和微生物群相似的人，在相同训练中会体验到截然不同的努力感、配速和表现。

不同的肠道—神经“类型”与未来可能性

为理解这种差异性，作者提出“神经—肠表型”的概念——个体肠道神经在权衡压力、微生物线索与免疫信号时出现的动态模式。有些状态以压力相关驱动为主，可能导致快速的肠道通过、脆弱的屏障以及在高强度训练下更多的肠道症状。另一些状态则由平抚通路主导，涉及血管活性肠肽等分子和保护性微生物产物，可能促进更稳定的运动性、更强的屏障和更好的耐受性。这些状态并非固定：早期经历、饮食、压力、衰老和训练历史都能塑造肠道神经系统。尽管在人类中直接测量具有挑战性，作者概述了将肠道通透性测试、粪便化学分析、心率变异性和症状追踪相结合的方法，以在运动过程中间接探查这些模式。

对日常运动者的含义

总体而言，文章得出结论：肠道的神经系统是连接运动、微生物、免疫与全身表现的中心枢纽，作用时域从分钟到数月不等。作者主张，不应孤立地看待微生物组或肌肉，而应采用一个整合的“肠—神经—微生物—肌肉”框架。从长远看，解码个体的神经—肠表型或能支持更个性化的训练和营养策略——帮助人们减少肠道不适、改善恢复，并从同样的运动量中获得更多健康收益。

引用: Chen, HL., Huang, JT., Guo, JJ. et al. Enteric nervous system in exercise physiology: a microbiota-neural interface. npj Metab Health Dis 4, 12 (2026). https://doi.org/10.1038/s44324-026-00106-4

关键词: 肠道神经系统, 运动生理学, 肠道微生物组, 肠脑轴, 肠道屏障