卡路里限制可以增加幹細胞數量，還能幹掉基因突變細胞！
來源： 奇點網
說起少吃，我第一個想到的是抗衰老。
像癌症這樣與年齡有關的疾病，很大一部分是由於長時間積累下來的基因突變，而卡路里限制（CR）能夠防止許多衰老帶來的變化，從而延長壽命、減少疾病發生。
難不成少吃還能減少突變積累？此前一些研究發現，CR能夠減輕細胞內的氧化應激並增強DNA修復，同時，CR還可能在組織層面上發揮作用。比如此前在果蠅中進行的一項研究顯示，在CR條件下，腸道中適應性比較差的細胞會被自然淘汰，最大程度地保留衰老時腸道的完整性。
而最近在《細胞報告》雜誌上發表了一篇論文發現，在哺乳動物中這樣的機制也是存在的。減少40%熱量攝入的小鼠，腸道隱窩幹細胞競爭更加激烈，攜帶基因突變的細胞存活幾率下降了22%！
看來沒有食物的日子確實比較容易發生鬥爭（不是
熱量限制促進細胞競爭，增加突變細胞的淘汰
讓我們首先來了解一下事件的發生地，小腸。
哺乳動物的腸道並不是平滑的，而是充滿了彎曲上皮細胞形成的突起，也就是所謂的小腸絨毛。這些絨毛的結構很有意思，絨毛上的的細胞都是成熟的細胞，負責增殖的幹細胞則位於絨毛之間的「坑底」，也就是小腸隱窩底部，新生細胞像傳送帶那樣沿著絨毛向上逐漸移動，被淘汰的細胞則從絨毛頂端脫落。
這種自我更新的速度很快，所以腸道細胞的壽命很短，大多數只能存活幾天。
小腸絨毛 | wiki
小腸作為直接接觸外來物質（吃的）的一道屏障，其實是經常暴露於會損傷DNA的物質中的，不過正是因為小腸上皮細胞的高速更新，絕大多數發生了突變的細胞很快就被更新掉了，如此也就防止了突變細胞的繁殖。
當然了，位於坑底的幹細胞們壽命還是比較長的，它們積累DNA突變的機會比山頂的朋友們要大得多。不過這些幹細胞們內部也存在很激烈的資源競爭，所以鄰居們也總是換人，這種現象叫做幹細胞競爭（stem cell competition）。
所以其實大部分幹細胞，包括那些不小心突變了的幹細胞，最終也是會被淘汰掉的，除非這個突變幹細胞強到一定地步，整個隱窩中都是它的突變後代，這樣的情況下突變才會被留存下來。
以上就是事件的背景了。
那麼少吃是怎麼在幹細胞競爭中橫插一腳的呢？
為了能夠貼身觀察幹細胞們打架，研究者們給小鼠插入了一個報告基因，這個基因被誘導激活之後，細胞可以隨機表達四種顏色熒光蛋白的其中一種，這樣就能夠在活體成像技術的幫助下清楚觀察到相鄰的單個細胞了。同時，這個報告基因也可以作為一種無害的基因突變與正常細胞做比較。
下面我們把有這個突變的幹細胞叫做彩色幹細胞，正常幹細胞就還叫正常幹細胞。
該開始給小鼠節食了。CR小鼠的飲食方案保障了營養供給，熱量降低了40%。8周之後，這些小鼠體重下降了25.1%±7.4%，不過小腸的長度和寬度沒有改變。和前人的研究結果一致，CR小鼠腸道中的幹細胞和其他的小生境細胞數量都增加了，隱窩的體積也增加了。
一個個隱窩和其中的多個幹細胞，可見CR小鼠的隱窩更大、細胞更多
研究者所料，彩色幹細胞和正常幹細胞之間的競爭主要有三種情形：第一，彩色幹細胞敗，正常幹細胞數量更多；第二，二者勢均力敵；第三，彩色幹細胞勝，隱窩中彩色幹細胞數量遠超。
三種情況
有意思的是，在多次成像測量中，CR小鼠的彩色幹細胞克隆的平均大小都比正常飲食小鼠要小，這說明幹細胞競爭的速度比較慢。這也難怪，CR下幹細胞總數增加了，對手更多，戰鬥是要持續得長一些。
研究者還對比了CR小鼠和正常小鼠的幹細胞增殖速率以及其他的影響因素，確認CR使得幹細胞競爭速度減緩確實就是幹細胞數量變多的直接後果。
那麼競爭對手變多、戰鬥更激烈，突變細胞的生存率如何呢？
研究者在誘導激活報告基因後的48小時和12周分別測量了彩色幹細胞克隆的數量，來看下結果。
在正常飲食的小鼠中，12周之後631個克隆有96個依舊還在，留存率15.21%；在CR小鼠中，留存率只有11.82%。這說明，CR使小鼠的突變細胞生存幾率降低了22.29%！
CR中突變細胞存活下來的幾率更低
報告基因還算是個不好不壞的基因突變，那攜帶致癌突變的細胞會不會也因此難以生存呢？
這次研究者就沒能再讓突變幹細胞變彩色了，因為同時轉報告基因和致癌基因這也不知道小鼠受不受得了，所以最後是用RNAScope來標記APC基因缺失細胞。APC缺失誘導腸道腺瘤嘛。
略過中間的麻煩過程直接說結論，對致癌的APC突變幹細胞來說，也是受到CR影響更難存活的，它們想要佔領一個完整的隱窩，同樣要面臨更激烈的競爭、需要更長的時間。也就說是，CR能夠幫助清除突變細胞。
APC缺失細胞在CR下更難存活
少吃的理由又多了一條，我這又興奮又難過的情緒是怎麼一回事……
