Cell:生酮飲食有益於增強腸道幹細胞的再生能力

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來自美國麻省理工學院的研究人員發現了生酮飲食的意外效果:高水平的酮體(即脂肪分解產生的分子)有助於腸道維持大量的成體幹細胞(這對於保持腸道內壁健康至關重要),這些酮體啟動了一種稱為Notch的訊號通道,該通道之前已被證實有助於調節幹細胞分化。相關研究結果近期發表在Cell期刊上。

 

 

麻省理工學院科赫綜合癌症研究所成員Omer Yilmaz副教授說:「酮體是代謝物如何指導腸道幹細胞命運的重要因素。這些酮體透過啟動Notch通道來增強幹細胞功能。不同營養狀態或飲食中酮體水平的變化使得幹細胞能夠適應不同的生理學條件」。

在這項研究中,研究人員發現,與攝取正常飲食的小鼠體內的腸道幹細胞相比,生酮飲食增強腸道幹細胞的再生能力,使它們能夠從腸道內壁的損傷中恢復過來。

 

一種意料之外的作用

成體幹細胞可以分化成許多不同的細胞類型,存在於整個身體的多種組織中。這些幹細胞在腸道中特別重要,這是因為腸道內壁每隔幾天就會更換一次。 Yilmaz實驗室此前已證實禁食可以增強年老小鼠的幹細胞功能,而且高脂肪飲食可以刺激腸道幹細胞的快速生長。

當攝取高脂肪飲食時,細胞利用這些酶將脂肪分解成酮體,在沒有碳水化合物的情況下,身體可以將這些酮體用作燃料。然而,鑑於這些酶在腸道幹細胞中如此活躍,即使在攝取正常飲食的情形下,這些幹細胞也會產生異常高水平的酮體。

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研究人員發現這些酮體啟動Notch訊息通道,已知這種訊息通道在調節幹細胞功能(比如再生受損組織)有著相當重要的作用。

在小鼠實驗中,研究人員發現生酮飲食可以增強這種效果,而攝取這種飲食的小鼠能夠更好地再生新的腸道組織。相反的,當他們給小鼠餵食高糖飲食時,他們觀察到了相反的效果:酮體產生和幹細胞功能都下降了。

 

參考資料

1.Chia-Wei Cheng et al. Ketone Body Signaling Mediates Intestinal Stem Cell Homeostasis and Adaptation to Diet. Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2019.07.048.

2.Study links certain metabolites to stem cell function in the intestine
http://news.mit.edu/2019/ketones-stem-cell-intestine-0822

生醫編輯群

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