禁食能增强干细胞的再生能力

随着人们年龄的增长，他们的肠道干细胞开始失去再生能力。这些干细胞是所有新肠细胞的来源，所以这种下降会使从胃肠道感染或其他影响肠道的情况中恢复更加困难。

根据麻省理工学院生物学家的一项新研究，这种与年龄相关的干细胞功能丧失可以通过24小时的快速逆转。研究人员发现禁食可以显著改善这种情况干细胞在年老和年幼的老鼠身上都有再生的能力。

在禁食的小鼠中，细胞开始分解脂肪酸而不是葡萄糖，这种变化刺激干细胞变得更加再生。研究人员发现，它们还可以通过激活相同代谢开关的分子促进再生。研究人员说，这种干预可能会帮助老年人从胃肠道感染或接受化疗的癌症患者中恢复。

“禁食在肠,其中包括提高再生以及潜在的使用任何类型的影响着肠道疾病,如感染或癌症,”说俄梅珥Yilmaz,麻省理工学院的生物学助理教授,科赫综合癌症研究所的一员,和该研究的资深作者之一。“了解禁食如何改善整体健康，包括成人干细胞在肠道再生、修复和衰老中的作用，是我实验室的基本兴趣所在。”

David Sabatini是麻省理工学院的生物学教授，也是Whitehead生物医学研究所的成员，他也是这篇论文的资深作者，这篇论文发表在5月3日的《科学》杂志上ob欧宝直播nba细胞干细胞。

Sabatini说:“这项研究提供了证据，表明禁食会诱导肠道干细胞的代谢转换，从利用碳水化合物转化为燃烧脂肪。”“有趣的是，将这些细胞转化为脂肪酸氧化，显著增强了它们的功能。这一途径的药物靶向可能为改善与年龄相关病理的组织稳态提供治疗机会。”

论文的主要作者是Whitehead研究所博士后Maria Mihaylova和Koch研究所博士后Chia-Wei Cheng。

提高再生

几十年来，科学家们已经知道，低热量摄入与人类和其他生物体的寿命延长有关。Yilmaz和他的同事们对研究禁食是如何在分子水平上，特别是在肠道中发挥作用很感兴趣。

肠道干细胞负责维持肠道内壁，通常每五天更新一次。当损伤或感染发生时，干细胞是修复损伤的关键。随着人们年龄的增长，这些肠道干细胞的再生能力会下降，所以肠道需要更长的时间来恢复。

“肠道干细胞是肠道的重要组成部分，它能产生更多的干细胞，并分化为肠道的所有不同类型的细胞。值得注意的是，在衰老过程中，肠干功能下降，损害了肠受损后的自我修复能力，”Yilmaz说。“在研究过程中，我们专注于了解24小时快速运动是如何增强年轻和年老肠道干细胞的功能的。”

老鼠禁食24小时后，研究人员将其移除肠道干细胞并在培养皿中培养这些细胞，以确定这些细胞是否能形成被称为类器官的“小肠”。

研究人员发现，禁食小鼠的干细胞再生能力增加了一倍。

米哈伊洛娃说:“禁食显然对肠隐窝形成更多类器官的能力有巨大影响，类器官是由干细胞驱动的。”“这是我们在年轻老鼠和年老老鼠身上都看到的东西，我们真的想了解驱动这一现象的分子机制。”

代谢开关

进一步的研究，包括对禁食小鼠干细胞的信使RNA进行测序，发现禁食诱导细胞从正常的代谢(燃烧糖类等碳水化合物)转向代谢脂肪酸。这个开关是通过激活被称为PPARs的转录因子来实现的，PPARs激活了许多参与脂肪酸代谢的基因。

研究人员发现，如果他们关闭这一通路，禁食就不能再促进再生。他们现在计划研究这种代谢转换是如何激发干细胞来增强它们的再生能力的。

他们还发现，他们可以用一种模仿ppar效应的分子来治疗老鼠，从而重现禁食的有益效果。“这也非常令人惊讶，”程说。“仅仅激活一种代谢途径就足以逆转某些年龄表型。”

研究结果表明，药物治疗可以刺激再生，而不需要患者禁食，这对大多数人来说是困难的。一组可能受益于这种治疗的癌症患者正在接受化疗，这通常会损害肠道细胞。它还可以造福那些有肠道感染或其他胃肠道疾病经历的老年人，这些疾病可能会损害肠道内壁。

研究人员计划探索这种治疗的潜在有效性，他们也希望研究是否禁食影响茎的再生能力细胞在其他类型的组织中。

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