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

腸道干細(xì)胞負(fù)責(zé)維持腸道內(nèi)壁，通常每五天更新一次。不過，隨著年齡的增長，人類的腸道干細(xì)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(fù)過來。

禁食提升干細(xì)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(xué)院的生物學(xué)教授David Sabatini帶領(lǐng)的研究小組證實，這種與年齡有關(guān)的干細(xì)胞功能喪失可以通過24小時禁食（24-hour fast）快速逆轉(zhuǎn)。

研究中，在讓小鼠禁食24小時后，科學(xué)家們提取了小鼠的腸道干細(xì)胞，并讓這些干細(xì)胞在培養(yǎng)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(jié)果顯示，來自禁食小鼠的干細(xì)胞的再生能力增加了一倍。

圖片來源：Cell Stem Cell

背后機(jī)制是代謝轉(zhuǎn)變

進(jìn)一步的研究（包括對禁食小鼠的干細(xì)胞的信使RNA進(jìn)行測序）顯示，禁食誘導(dǎo)干細(xì)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(zhuǎn)變是由一種叫做PPARs的轉(zhuǎn)錄因子的激活引起的（PPARs能夠開啟許多與代謝脂肪酸相關(guān)的基因）。如果科學(xué)家們關(guān)閉這條通路，禁食就不再能夠促進(jìn)干細(xì)胞再生了。

發(fā)現(xiàn)替代禁食的小分子

Sabatini教授等還發(fā)現(xiàn)，他們能夠通過“一個模擬PPARs作用的小分子”重現(xiàn)（reproduce）禁食的作用（即促進(jìn)干細(xì)胞的再生）。作者們認(rèn)為，這表明，藥物治療有望刺激干細(xì)胞的再生，而不需要患者禁食（對大多數(shù)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癥患者，因為化療常常會損傷腸道細(xì)胞。此外，患腸道感染或其他胃腸疾?。ㄟ@些疾病會損害腸道內(nèi)壁）的老年人也有望獲益于該療法。

接下來，科學(xué)家們計劃調(diào)查這種療法的潛在有效性；同時，他們也將繼續(xù)研究禁食是否會影響其他類型組織中的干細(xì)胞再生能力。

“僅僅激活一個代謝途徑就足以逆轉(zhuǎn)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(jù)表明，禁食能夠誘導(dǎo)腸道干細(xì)胞的代謝轉(zhuǎn)變（metabolic switch）。更重要的是，這種轉(zhuǎn)換顯著增強(qiáng)了腸道干細(xì)胞的功能?！盨abatini教授總結(jié)道。

責(zé)編：悠然

參考資料：