Cell子刊：禁食可使干細(xì)胞再生
日期：2014-06-06 09:20:46
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，周期性的長(zhǎng)時(shí)間禁食不僅對(duì)免疫系統(tǒng)損傷（化療的主要副作用）有保護(hù)作用，而且還能誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)再生，令休眠的干細(xì)胞開(kāi)始更新。這是人們首次發(fā)現(xiàn)，天然干涉手段能夠激活干細(xì)胞，促進(jìn)器官或系統(tǒng)的再生。文章于六月五日發(fā)表在Cell旗下的Cell Stem Cell雜志上。
研究人員通過(guò)小鼠實(shí)驗(yàn)和1期臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)食會(huì)顯著降低白細(xì)胞數(shù)。進(jìn)一步研究顯示，小鼠周期性禁食“觸動(dòng)了一個(gè)再生開(kāi)關(guān)”，改變了造血干細(xì)胞的信號(hào)通路。造血干細(xì)胞負(fù)責(zé)生成血液和免疫系統(tǒng)的細(xì)胞。
我們的免疫系統(tǒng)會(huì)隨著年齡的增大逐漸衰退，機(jī)體也越來(lái)越容易生病，而這項(xiàng)研究為人們提供了有關(guān)健康衰老的重要線索。研究人員向人們展示，周期性的長(zhǎng)時(shí)間禁食（在六個(gè)月中每次禁食兩到四天），可以殺死老化和受損的免疫細(xì)胞，促使免疫系統(tǒng)自我更新。
“在你挨餓的時(shí)候，免疫系統(tǒng)會(huì)試著節(jié)約能量，將大量不需要的免疫細(xì)胞回收再利用，尤其是那些可能已經(jīng)受損的細(xì)胞，”Longo說(shuō)。“我們?cè)趧?dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)中看到，白細(xì)胞數(shù)會(huì)隨著長(zhǎng)時(shí)間禁食而減少，結(jié)束禁食之后白細(xì)胞又會(huì)自動(dòng)恢復(fù)。那么這些白細(xì)胞從何而來(lái)呢？”文章的通訊作者，加州大學(xué)的Valter Longo教授說(shuō)。
長(zhǎng)時(shí)間禁食會(huì)迫使機(jī)體使用儲(chǔ)存起來(lái)的葡萄糖、脂肪和酮類，同時(shí)分解大量的白細(xì)胞。這就像是飛機(jī)在拋掉過(guò)于沉重的貨物。
禁食過(guò)程中的白細(xì)胞去除現(xiàn)象，會(huì)改變一些重要的因子，誘導(dǎo)干細(xì)胞再生出新的免疫細(xì)胞。例如，長(zhǎng)期禁食會(huì)使PKA酶減少。此前Longo的團(tuán)隊(duì)曾發(fā)現(xiàn)，禁食引發(fā)的PKA酶減少可以延長(zhǎng)壽命，也有其他研究將這種酶與干細(xì)胞的自我更新能力聯(lián)系起來(lái)。除此之外，長(zhǎng)時(shí)間禁食還會(huì)降低轉(zhuǎn)錄因子IGF-1的水平，這種因子被認(rèn)為與衰老、腫瘤進(jìn)程和癌癥風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。
“造血干細(xì)胞要進(jìn)入再生模式，必須關(guān)閉PKA基因。之后干細(xì)胞就能開(kāi)始增殖，重建免疫系統(tǒng)，”Longo解釋道。他認(rèn)為在臨床上模擬長(zhǎng)時(shí)間禁食的效果，可以使免疫系統(tǒng)重新煥發(fā)青春活力。“機(jī)體會(huì)在禁食期間去除無(wú)效部件（受損和衰老細(xì)胞），這是一個(gè)好消息?，F(xiàn)在當(dāng)免疫系統(tǒng)因?yàn)榛熁蛩ダ蠂?yán)重受損時(shí)，可以利用周期性禁食促使免疫系統(tǒng)自我更新。”
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一個(gè)小規(guī)模的臨床試驗(yàn)，他們讓患者在接受化療之前禁食72小時(shí)，結(jié)果表明長(zhǎng)時(shí)間禁食的確對(duì)化療毒性有保護(hù)作用。“盡管化療能夠拯救癌癥患者的生命，但它也會(huì)對(duì)免疫系統(tǒng)造成顯著的傷害。這項(xiàng)研究顯示，禁食有望減輕化療帶來(lái)的一些副作用，”文章的共同作者，南加州大學(xué)的助理教授Tanya Dorff說(shuō)。“不過(guò)我們還需要進(jìn)行更多的臨床試驗(yàn)，任何飲食干預(yù)都應(yīng)該在醫(yī)生的指導(dǎo)下進(jìn)行。”
這項(xiàng)研究將有望幫助那些正在接受化療或者患有免疫缺陷的人，包括自身免疫疾病的患者。目前研究團(tuán)隊(duì)正在研究，禁食的干細(xì)胞再生效果，是否也能在免疫系統(tǒng)之外起作用。
