近日，Science China Life Sciences在线发表中国科学院亚热带农业生态研究所李凤娜研究员、周锡红研究员团队题为“Gut microbes–muscle axis in muscle function and meat quality”的综述文章。文章围绕“肠道微生物—肌肉轴”这一前沿研究领域，系统总结了肠道微生物如何通过多种机制影响肌肉功能与肉品质，并深入探讨其在人体健康和动物生产中的潜在应用，为相关基础研究和实践提供了重要参考。
肠道微生物群被誉为“中枢代谢器官”，近年来越来越多的研究表明，肠道微生物不仅影响宿主的免疫与代谢状态，还通过“肠道微生物—肌肉轴”这一作用通路，调节肌肉能量代谢、代谢产物合成、激素水平及免疫平衡，从而影响肌肉质量、功能乃至整体健康。该综述的发布有助于推动该研究领域的进一步发展，为畜牧业肉品质量提升和肌肉相关疾病的干预提供了新思路。
尽管骨骼肌与肠道在生理结构上存在距离，但研究发现二者之间通过大量信号分子建立了密切联系。文章梳理了介导肠道微生物—肌肉互作的关键因素，归纳出包括短链脂肪酸、氨基酸、维生素、胆汁酸、抗生素、细胞因子、激素以及胞外囊泡在内的八类主要介质。
图1介导肠道微生物-肌肉互作的8类因子
在分子机制层面，文章详细阐述了肠道微生物群通过代谢产物及信号通路对肌肉功能的调控作用。例如，短链脂肪酸可激活AMPK信号通路，促进肌肉代谢和能量利用，有助于肌肉的生长和修复；微生物还可通过调节氨基酸代谢，影响肌肉蛋白质的合成与降解，进而调控肌肉质量；而菌群失衡则可能诱发炎症和氧化应激，损害肌肉功能。
图2肠道微生物对肌肉免疫和氧化状态的调节
除了对肌肉功能的影响，肠道微生物还对肉质表现出显著调控作用。文章从菌群组成与功能出发，探讨了其对肌肉pH值、颜色、滴水损失、大理石花纹、剪切力、柔嫩度、多汁性与风味等关键指标的影响，并指出肠道微生物可通过调节肌肉纤维类型转换和脂质代谢，改善肉品质。
图3肠道微生物群对家畜肉质的影响
在应用前景方面，研究团队提出，应充分发挥“肠道微生物—肌肉轴”的潜力，通过优化饲粮配方、补充短链脂肪酸或氨基酸、调控微生物群组成等手段提升肉质。同时，可利用胞外囊泡及其携带的生物活性物质（如miRNA）进行肌肉或肠道相关疾病的干预和治疗，拓展其在医学和畜牧业中的应用价值。
中国科学院亚热带农业生态研究所博士研究生何羿文、胡竑为共同第一作者，李凤娜研究员和周锡红研究员为通讯作者。