Микробиота как тренер: бактерии, которые нарастили мышечные волокна

В Scientific Reports опубликовано исследование, где учёные «пересобрали» микробиоту у мышей и нашли конкретные кишечные бактерии, способные заметно улучшать силовые показатели и состав мышц. После пересадки человеческой микрофлоры мышам и последующей точечной проверки кандидатов авторы выделили два вида - Lactobacillus johnsonii и Limosilactobacillus reuteri. Долговременное введение этих бактерий стареющим мышам повысило результаты силовых тестов, увеличило массу скелетных мышц и поперечную площадь мышечных волокон, а на молекулярном уровне подняло экспрессию миорегенеративных маркёров FST (фоллистатин) и IGF-1. Работа вышла 18 августа 2025 года.

Фон исследования

Саркопения - возрастное снижение силы и качества скелетных мышц - увеличивает риск падений, потери самостоятельности и смертности. Классические меры (тренировки сопротивления, достаточный белок) работают, но эффект у многих пожилых ограничен, поэтому внимание переключается на новые мишени, включая кишечный микробиом. Накопленные данные связывают состав микробиоты с метаболизмом и функцией мышц и даже показывают, что добавки пробиотиков способны умеренно улучшать силу и физическую работоспособность, хотя результаты между исследованиями неоднородны.

Идея «ось кишечник-мышцы» опирается на несколько механизмов: короткоцепочечные жирные кислоты, синтезируемые микробами, влияют на энергетический обмен мышц; микробиота модулирует воспаление и целостность кишечного барьера; через нейроэндокринные пути меняются сигналы роста и пластичности. Физическая активность, в свою очередь, тоже «перестраивает» микробный состав - связь двусторонняя. Это создаёт основу для поиска штаммов, которые точечно поддерживают мышечную функцию у стареющих организмов.

При этом до недавнего времени у нас было много ассоциаций и мало причинно-следственных доказательств на уровне конкретных бактерий. Новая работа в Scientific Reports закрывает часть этого пробела: авторы сначала пересадили людям принадлежащую микробиоту мышам и показали, что её вариации по-разному влияют на силовые тесты, а затем функционально проверили кандидатов и выявили два ключевых вида - Lactobacillus johnsonii и Limosilactobacillus reuteri. Длительное введение этих штаммов стареющим мышам увеличило силу, массу и поперечную площадь мышечных волокон, а на уровне молекулярных маркёров подняло экспрессию FST и IGF-1, что указывает на прокультивирующий рост эффект.

Практический вывод пока осторожный: это убедительная доклиника и шаг к штамм-специфичным «анти-саркопеническим» пробиотикам, но перенос на человека требует рандомизированных испытаний с силовыми конечными точками и биомаркёрами механизма. Современные обзоры подчёркивают потенциал лактобацилл как адъювантной терапии, но также - необходимость стандартизации штаммов, доз и длительности, прежде чем давать широкие рекомендации.

Как это проверяли

Сначала исследователи «обнулили» кишечную флору у 9-месячных мышей антибиотиками и провели фекальную трансплантацию: в течение трёх месяцев животным вводили смесь кала от 10 здоровых взрослых людей (доноры без хронических болезней и без недавнего приёма антибиотиков/пробиотиков). Силу и ловкость оценивали двумя независимыми тестами - ротарод (время до падения с вращающегося стержня) и подвешивание на проволоке (время удержания). Уже на этом этапе стало видно: разные бактериальные профили по-разному влияют на мышечную функцию. Сравнительный анализ микробиоты ЖКТ и кала показал: состав в просвете кишечника разнообразнее и точнее связан с силовыми метриками, чем «фекальный слепок». Из набора отличающихся видов статистически устойчиво «всплыли» L. johnsonii, L. reuteri и Turicibacter sanguinis; два первых авторы выбрали для функциональной проверки.

Дальше - прямой эксперимент на 12-месячных мышах: после короткой санации кишечника животным ежедневно давали L. johnsonii, L. reuteri или их комбинацию на протяжении трёх месяцев. Результат - рост времени на ротароде и подвешивании уже с первого месяца в «бактериальных» группах, причём комбинация дала самую выраженную динамику. На гистологии поперечная площадь волокон (камбаловидная, икроножная и длинный разгибатель пальцев) была больше, чем у контроля; при этом масса тела в целом снижалась, а масса мышц - росла, что указывает на улучшение состава тела. На уровне экспрессии мРНК фоллистатин в группе L. johnsonii увеличился почти вдвое, IGF-1 также был выше во всех «бактериальных» ветках.

Зачем это может быть нужно

С возрастом снижается мышечная сила и качество мышц (саркопения), повышаются риски падений, переломов и утраты самостоятельности. Концепция «ось кишечник-мышцы» давно обсуждается, но здесь представлены прямые функциональные доказательства для конкретных штаммов: L. johnsonii и L. reuteri не просто ассоциируются с лучшими показателями, а улучшают силу и мышечную морфологию в эксперименте. Авторы предполагают, что эффект может идти через несколько путей одновременно - от продукции короткоцепочечных жирных кислот и модуляции митохондриальной функции до регуляции путей мышечного роста (через FST/IGF-1).

Что нового по науке (и аккуратно - про «пилюлю силы»)

• Сам штамм имеет значение. Речь не о «пробиотиках вообще», а о двух конкретных видах, независимо подтверждённых в двух разных поведенческих тестах и выявленных с помощью дифференциального анализа (DESeq2).
• Синергия в паре. Совместное введение L. johnsonii + L. reuteri дало максимальные прибавки и в силе, и в площади волокон - намёк на потенциальные мультиштаммовые формулы.
• Кишечник важнее кала. По информативности «портрет» микробиоты ЖКТ опередил фекальные образцы - практическая подсказка для будущих дизайн-стратегий.

Как это работает (гипотезы авторов)

В обсуждении исследователи связывают улучшение мышечной функции с:

• возможной нормализацией митохондрий в мышцах (снижение повреждений цитохромом C в ранее описанных работах для этих видов);
• увеличением продукции короткоцепочечных жирных кислот, которые улучшают мышечный анаболизм и метаболизм;
• активацией прокультивирующих рост путей - рост FST (антагонист миостатина) и IGF-1.
  Комбинация этих факторов может сдвигать баланс в сторону большей силы и окислительного потенциала волокон. Механизмы предстоит детализировать на «омиксных» уровнях - метаболомика, транскриптомика, протеомика.

Осторожность прежде всего

Это мышиная модель; перенос результатов «как есть» на людей преждевременен. Авторы прямо пишут о необходимости проверок в человеке - от органоидов и ex vivo-моделей до популяционных и клинических испытаний. Также важно, что эффект зависел от долгого введения (месяцы), а стартовые изменения микробиоты у животных достигались агрессивной санацией - так в клинике мы не поступаем. Наконец, третий часто «спутничающий» вид Turicibacter sanguinis в этой работе не проходил функциональную валидацию, хотя его обогащение устойчиво совпадало с ростом силы - возможная цель для будущих опытов.

Что это значит «на практике» уже сегодня

• добавки «с любыми пробиотиками» не равно добавки с L. johnsonii и L. reuteri - в реальном мире состав продуктов сильно различается;
• путь к «анти-саркопеническому» пробиотику требует человеческих РКИ с силовыми конечными точками (захват динамометра, тест «встать и идти», скорость ходьбы), морфометрией мышц и метаболическими маркёрами;
• если гипотеза подтвердится, мишень очевидна: старшие возрастные группы, пациенты с риском саркопении/ослабления после иммобилизации, а также спортсмены в фазах реабилитации. Пока же это интересная доклиника и база для аккуратно спроектированных испытаний.

Источник: Ahn J-S., Kim H-M., Han E-J., Hong S-T., Chung H-J. Discovery of intestinal microorganisms that affect the improvement of muscle strength. Scientific Reports. 2025;15:30179. https://doi.org/10.1038/s41598-025-15222-2