禁食促进干细胞的再生能力

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的肠道细胞的来源,所以这种下降可以使它更难以恢复胃肠感染或影响小肠的其他条件。

这与年龄相关的干细胞的损失函数可以抵消一个24小时快,根据一项新的研究来自麻省理工学院的生物学家。研究人员发现,禁食显著提高干细胞再生的能力,在年龄和年轻的老鼠。

在禁食小鼠,细胞开始分解脂肪酸代替葡萄糖,这一变化刺激干细胞再生。研究人员发现,他们也可以提高再生与同一代谢分子激活开关。这种干预可以帮助老年人恢复胃肠道感染或正在接受化疗的癌症患者,研究人员说。

“禁食有许多影响肠,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。“了解禁食提高整体健康,包括成人肠道干细胞再生的作用,在修复,在衰老,是我实验室的根本利益。”

麻省理工学院的生物学教授大卫·萨巴蒂怀特黑德生物医学研究所的成员,也是论文的资深作者,发表在5月3日的问题bob88体育平台登录细胞干细胞。

“这项研究提供的证据表明,禁食诱发肠道干细胞代谢开关,利用碳水化合物燃烧脂肪,”萨巴蒂说。“有趣的是,这些细胞脂肪酸氧化显著增强其功能。药理针对这个途径可以提供一个治疗的机会改善组织内稳态与年龄有关的疾病。”

该论文的主要作者怀特黑德研究所博士后玛丽亚Mihaylova和科赫研究所博士后Chia-Wei程。

提高再生

几十年来,科学家已经知道低卡路里的摄入量与增强的人类和其他生物体的寿命。Yilmaz和他的同事们非常有兴趣去探究如何禁食在分子水平上对它的影响,特别是在肠道。

肠道干细胞是负责维护肠内壁,通常每五天更新本身。当发生受伤或感染时,干细胞修复任何损坏的关键。随着人们年龄的增长,这些肠道干细胞的再生能力下降,因此小肠则需要更长的时间才能恢复。

“肠道干细胞是小肠的中心,产生更多的干细胞和所有的各种分化细胞类型的肠道。值得注意的是,在老化,肠道干细胞功能下降,而损害肠道损伤后自我修复的能力,”Yilmaz说。“在这条线的调查,我们专注于了解24小时快速提高青年人和老年人肠道干细胞的功能。”

小鼠禁食24小时后,研究人员删除肠道干细胞生长在培养皿中,允许他们确定细胞可以产生“mini-intestines”称为瀑样。

研究者发现禁食老鼠的干细胞再生能力翻了一番。

”很明显,禁食有这巨大的影响肠道隐窝的能力形成更多的瀑样,stem-cell-driven,“Mihaylova说。“这是我们看到的东西在两岁年轻的老鼠和老鼠,我们真的想理解的分子机制推动这个。”

代谢开关

进一步的研究,包括测序干细胞的信使RNA从小鼠禁食,透露,禁食诱发细胞从正常的新陈代谢,燃烧碳水化合物,如糖、脂肪酸代谢。这个开关是通过激活转录因子称为PPARs,打开许多基因参与代谢脂肪酸。

研究人员发现,如果他们关掉这个途径,禁食再也不能促进再生。他们现在计划研究如何代谢开关引起干细胞来增强他们的再生能力。

他们还发现,他们可以繁殖的有利影响分子治疗小鼠禁食,模仿PPARs的影响。“这也很奇怪,”Cheng说。“只是激活代谢途径之一是足以扭转某些表型时代。”

研究结果表明,药物治疗可以刺激再生不需要病人快,这对大多数人来说是困难的。一组可以受益于这种治疗癌症患者接受化疗,这常常伤害肠道细胞。它还对老年人的经验肠道感染或其他胃肠道功能紊乱,会损害肠内壁。

研究人员计划探索潜在的这种治疗方法的有效性,是否他们也希望研究禁食影响再生能力细胞在其他类型的组织。