空腹一天! 腸道幹細胞再生能力加倍?

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從禁慾主義、排毒飲食、禁食禱告到飢餓療法都指出空腹一陣子,對人類身心靈恢復有很大的幫助。然而,近日一項研究結果顯示,禁食對我們的身體可能有極大的益處。

美國麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology)研究團隊指出,讓老齡和年輕的小鼠空腹 24 小時之後,能夠顯著提升小鼠的腸道幹細胞再生能力。小鼠在空腹的過程中,其細胞會開始分解脂肪酸而非葡萄糖,同時也會活化相同代謝轉換的分子,進而刺激刺激幹細胞再生。該研究刊登於《Cell Stem Cell》期刊。

該研究團隊接著表示,腸道幹細胞負責維持腸道內層的恆定,通常每五天更新一次。當腸道內層因壓力或外來物發生感染或損傷時,幹細胞就會扮演修復它們的關鍵角色。然而,隨著年齡的增長,這些腸道幹細胞的再生能力下降,使得腸道內層需要更長的時間才能恢復。因此,他們也採集了小鼠腸道幹細胞的樣本,然後在實驗室中培養它們,以確定它們產生“迷你腸”(一種類器官)的能力,結果顯示,空腹小鼠的再生能力是未空腹小鼠的二倍。

為了找出空腹小鼠如何驅動其腸道幹細胞增生的分子機制,該研究團隊將空腹小鼠的腸道幹細胞 mRNA 進行定序,結果發現腸道幹細胞通過活化脂小體增生活化受體(peroxisome proliferator activated receptor, PPAR) 轉錄因子來翻轉“代謝轉換”,然後活化與代謝脂肪酸有關的下游基因,進而促使腸道細胞代謝脂肪酸而不是碳水化合物。接著,他們也發現,當他們抑制 PPAR 訊息傳遞路徑,空腹小鼠不再能促進腸道幹細胞再生。此外,他們還發現,藉由模擬 PPARs 作用的分子治療小鼠,能重現同樣的再生作用。

該研究團隊將持續研究空腹的其他潛在效果,以及空腹是否會影響其他類型組織中幹細胞的再生能力。

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GENExsports

參考資料:
1. http://news.mit.edu/2018/fasting-boosts-stem-cells-regenerative-capacity-0503
2. Cell Stem Cell 2018;22(5):769. DOI:10.1016/j.stem.2018.04.001

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