你可能听说过，低热量饮食和间歇性禁食对健康有诸多益处。的确，几十年来，科学家一直在研究这些饮食方式的潜在益处。比如，有证据表明，禁食有助于延缓某些与年龄有关的疾病的发生，还能延长寿命——不仅是对人类，其他生物也是如此。然而，这种现象背后包含着许多复杂的机制。先前有研究表明，禁食带来有益影响的一种方式是提高肠道干细胞的再生能力，这有助于肠道从损伤或者炎症中恢复。现在，在一项小鼠研究中，科学家已经确定了增强这种再生能力的途径。一旦小鼠在禁食后开始恢复进食，再生能力就会激活。干细胞活动越多，对再生就越有利。然而，这种再生也并非百利而无一弊，研究还发现了它的缺点，那就是，当再生期发生癌症突变时，小鼠也更有可能患上早期肠肿瘤。论文已于近日发表在《自然》上。 驱动再生 研究团队几年来一直在研究禁食和低热量饮食如何影响肠道健康。2018年，他们发现，在禁食期间，肠道干细胞开始用脂类，而不是碳水化合物，作为能量来源。研究还表明，禁食能显著提高干细胞的再生能力。但仍有一些问题没有得到解答：禁食如何引发再生能力的提升，再生又是何时开始的？在此之后，团队一直专注于了解禁食是如何促进再生的。他们想知道，是禁食本身驱动了再生，还是禁食结束后的再次进食？人们总是喜欢强调禁食，比如应该禁食多久，但其实每次禁食都伴随着另一面，那就是再次恢复进食。禁食和恢复进食其实代表了两种不同的状态。在禁食状态下，细胞利用脂质和脂肪酸作为能量来源，让它们能在营养不足的情况下存活下来。然而，当恢复进食后，有了营养物质，情况会不会发生变化？因此，在新研究中，他们对三组小鼠进行了追踪研究。其中一组小鼠禁食24小时，另一组同样禁食24小时，但接着在24小时的恢复进食期让它们想吃什么就吃什么。最后还有一组对照组，这些小鼠在整个实验期间都可以随心所欲地吃东西。研究人员发现，干细胞再生在禁食期间其实受到了抑制，但恢复进食的时候则会激增。他们分析了肠道干细胞在不同时间点的增殖能力，发现在24小时恢复进食期结束的时候，干细胞的增殖水平最高。与完全没有禁食的小鼠的肠道干细胞相比，这些细胞的增殖能力也更强。也就是说，真正驱动再生的是禁食之后恢复进食的状态。有了营养物质，这些干细胞和祖细胞（具有比较明确分化目标的干细胞）会激活程序，让它们能构建细胞质量，恢复肠道内壁。进一步的研究发现，这些细胞激活了一种叫作mTOR的细胞信号通路，它参与着细胞的生长和新陈代谢。mTOR的作用之一是调节信使RNA翻译成蛋白质的过程。因此，当它被激活时，细胞会制造更多蛋白质。这种蛋白质合成对干细胞增殖至关重要。这些干细胞中mTOR激活还会产生大量多胺，这种小分子可以帮助细胞生长和分裂。在恢复进食的状态下，细胞增殖更多，就要更多蛋白质来构建新细胞，而这些干细胞会继续构建更多肠道中的分化细胞或者特化肠细胞类型。 “过犹不及” 然而，新研究还发现，当干细胞处于这种高度再生状态时，它们也更容易癌变。肠道干细胞是人体内分裂最活跃的细胞之一，它们每5到10天就会帮助肠道内壁“翻新”一次。也正是因为频繁的分裂，这些干细胞是肠道癌前细胞的最常见来源。相比于在小鼠禁食状态下开启它们体内的致癌基因，在恢复进食阶段开启同样的基因时，小鼠罹患癌前息肉的几率要高得多。与没有经历禁食和恢复进食循环的小鼠相比，在恢复进食阶段发生的那些癌症相关突变也更容易产生息肉。但研究人员强调，实验都是在小鼠身上进行的，涉及的基因是非常明确的癌症突变，换句话说，小鼠是被调配成了“注定会得癌症”的状态，这或许未必适用于更广泛的情况。比如，也有研究发现，禁食小鼠的细胞和组织异常生长降低了将近一半（45%）。更何况，在人类身上，情况要复杂得多。关于禁食是否会对人类产生类似的影响，还需要进一步的研究。 食物摄入与癌症风险 至少在小鼠身上中，或许可以说，禁食是健康的，但如果运气不佳，在禁食之后重新进食时接触到了某种诱变剂，则有可能反而提高病变的几率，引发癌症。科学家表示，这项研究深入揭示了食物摄入、干细胞生物学和癌症风险之间复杂的相互作用。这可能有助于确定协调细胞再生的方法，修复受损组织。它也暗示在规划基于饮食的策略时也需要仔细考虑。#创作团队：原文作者：Anne Trafton编译：カモメ排版：wenwen#参考来源：https://news.mit.edu/2024/study-reveals-fasting-benefits-and-downside-0821https://www.nature.com/articles/d41586-024-02700-2#图片来源：封面图&首图：Jose-Luis Olivares, MIT

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