禁食可改善肠道干细胞的再生能力

肠干细胞负责维持肠壁，肠壁通常每5天更新一次。当发生伤害或感染时，干细胞是修复任何损伤的关键。随着年龄的增长，肠道干细胞的再生能力下降。根据该研究结果发表在杂志上的MIT领导研究的细胞干细胞，这种功能与年龄有关的损失可以通过24小时快速逆转。

麻省理工学院的首席作者Omer Yilmaz博士说：“空腹对肠道有许多影响，包括促进再生以及在任何可能影响肠道的疾病(如感染或癌症)中的潜在用途。”

“了解禁食如何改善整体健康状况，包括成人干细胞在肠道再生，修复和衰老中的作用，这是我实验室的基本利益。”

麻省理工学院教授大卫·萨巴蒂尼(David Sabatini)补充说：“我们的研究提供了证据，表明禁食会引起肠道干细胞从利用碳水化合物到燃烧脂肪的代谢转换。”

有趣的是，将这些细胞转换为脂肪酸氧化可显着增强其功能。该途径的药理学靶向可能为改善与年龄相关的病理组织的体内平衡提供治疗机会。”

多年来，研究人员已经知道，低热量的摄入与人类和其他生物体寿命的延长有关。

麻省理工学院领导的团队对探索禁食如何在分子水平，尤其是在肠道中发挥作用感兴趣。

肠道干细胞是肠道的主力军，它会产生更多的干细胞以及肠道的所有各种分化细胞类型。值得注意的是，在衰老过程中，肠干功能会下降，从而损害肠在受损后自我修复的能力。” Yilmaz博士说。

“在这方面的研究中，我们专注于了解24小时禁食如何增强年轻老肠干细胞的功能。”

小鼠禁食24小时后，研究人员将肠干细胞移出并在培养皿中生长，从而使他们能够确定细胞是否会产生称为类器官的“小肠”。

他们发现，空腹小鼠的干细胞的再生能力提高了一倍。

怀特黑德生物医学研究所的作者玛丽亚·米哈伊洛娃(Maria Mihaylova)博士和戴维·H(David H)表示：“很明显，禁食对肠道隐窝形成更多类器官的能力具有真正的巨大影响，而类器官是由干细胞驱动的。”麻省理工学院科赫综合癌症研究所。

“这是我们在年轻小鼠和老年小鼠中都看到的东西，我们真的很想了解驱动这一现象的分子机制。”

进一步的研究，包括对禁食小鼠干细胞的信使RNA进行测序，发现禁食可诱导细胞从通常的代谢(燃烧碳水化合物，如糖)转变为代谢脂肪酸。

这种转换是通过PPAR(过氧化物酶体增殖物激活的受体)的激活而发生的，PPARs激活了许多参与脂肪酸代谢的基因。

科学家发现，如果他们关闭这种途径，禁食将不再能促进再生。

他们现在计划研究这种新陈代谢转换如何激发干细胞增强其再生能力。

他们还发现，通过用模拟PPAR作用的分子治疗小鼠，可以重现禁食的有益作用。

“这也非常令人惊讶。仅激活一种代谢途径就足以逆转某些年龄表型，”合著者，Chia-Wei Cheng博士说，他也来自麻省理工学院戴维·H·科赫综合癌症研究所。

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