新證據！「禁食」可提高幹細胞再生能力｜Cell子刊

DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.04.001（圖片來源：Cell Stem Cell）

腸道幹細胞負責維持腸道內壁，通常每五天更新一次。不過，隨著年齡的增長，人類的腸道幹細胞會開始失去它們再生的能力，而這種能力的下降會使人更難從胃腸道感染或其他影響腸道的疾病中恢復過來。

禁食提升幹細胞的再生能力

在題為「Fasting Activates Fatty Acid Oxidation to Enhance Intestinal Stem Cell Function during Homeostasis and Aging」的這篇論文中，麻省理工學院的生物學教授David Sabatini帶領的研究小組證實，這種與年齡有關的幹細胞功能喪失可以通過24小時禁食（24-hour fast）快速逆轉。

研究中，在讓小鼠禁食24小時後，科學家們提取了小鼠的腸道幹細胞，並讓這些幹細胞在培養皿中生長，以確定它們是否能夠長成迷你腸道（mini-intestines），也就是所謂的類器官（organoids）。結果顯示，來自禁食小鼠的幹細胞的再生能力增加了一倍。

圖片來源：Cell Stem Cell

背後機制是代謝轉變

進一步的研究（包括對禁食小鼠的幹細胞的信使RNA進行測序）顯示，禁食誘導幹細胞改變了它們的代謝模式：從燃燒碳水化合物（如糖類）變成了代謝脂肪酸。而這種代謝轉變是由一種叫做PPARs的轉錄因子的激活引起的（PPARs能夠開啟許多與代謝脂肪酸相關的基因）。如果科學家們關閉這條通路，禁食就不再能夠促進幹細胞再生了。

發現替代禁食的小分子

Sabatini教授等還發現，他們能夠通過「一個模擬PPARs作用的小分子」重現（reproduce）禁食的作用（即促進幹細胞的再生）。作者們認為，這表明，藥物治療有望刺激幹細胞的再生，而不需要患者禁食（對大多數人來說，禁食是非常困難的）。

一個能從這種治療中獲益的群體是接受化療的癌症患者，因為化療常常會損傷腸道細胞。此外，患腸道感染或其他胃腸疾病（這些疾病會損害腸道內壁）的老年人也有望獲益於該療法。

接下來，科學家們計劃調查這種療法的潛在有效性；同時，他們也將繼續研究禁食是否會影響其他類型組織中的幹細胞再生能力。

「僅僅激活一個代謝途徑就足以逆轉某些衰老表型，這是很讓人吃驚的。」論文共同一作Chia-Wei Cheng說。

「這項研究提供的證據表明，禁食能夠誘導腸道幹細胞的代謝轉變（metabolic switch）。更重要的是，這種轉換顯著增強了腸道幹細胞的功能。」Sabatini教授總結道。

責編：悠然

參考資料：

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