改善肠道代谢可以帮助治疗慢性炎症和预防癌症,小鼠研究结果表明这点.
肠道作为人体内高度再生的器官之一,不断自我更新。在哺乳动物中,肠道内壁大约每周都会更换新的细胞,以跟上消化和废物清除的磨损。要做到这一点,肠道干细胞必须分化并产生各种执行不同功能的细胞-从吸收营养物质到产生保护身体免受有害细菌侵害的分泌物。
现在,MSK的科学家们首次在活体中展示了细胞代谢-将饮食中的营养物质转化为能量-在再生过程中决定细胞规格的关键作用。他们的发现对再生医学和癌症预防具有重要意义。
使用转基因小鼠模型和类器官,该团队-由博士后研究员Almudena Chaves-Perez博士和医学肿瘤学家Scott Millman博士领导,他们都是高级研究作者Scott Lowe博士实验室的成员-表明某些代谢物是干细胞正确分化所必需的。
“长期以来,人们一直认为这些代谢物主要参与能源生产,”查韦斯-佩雷斯博士说。“他们确实是。但他们也有第二次生命。我们开始看到的是,它们在驱动干细胞分化方面也起着积极的作用。有些代谢产物就像电影导演一样,积极塑造干细胞分化的故事情节。
他们发现,如果没有一种叫做α-酮戊二酸(AKG)的关键代谢产物,那么保护人体免受有害细菌侵害的细胞谱系就无法正常形成。
这一发现与溃疡性结肠炎等疾病尤其相关,因为这种谱系的形成受到损害。在结肠炎小鼠模型中,补充这种关键代谢物可以逆转分化障碍,并帮助组织再生。
“我们给小鼠α-酮戊二酸(AKG),看到它们的组织能够自我愈合,这是令人惊讶的,”Chaves-Perez博士补充说。
随着时间的推移,由结肠炎等疾病引起的慢性炎症可能导致结直肠癌的发展。
Lowe博士说,这些发现指出了在饮食中补充某些代谢物的潜力,以改善慢性炎症和细胞分化受损以及与年龄相关的衰退的组织再生和愈合。
该实验室先前的一项研究发现,α-酮戊二酸有助于p53(抗癌卫士)在胰腺癌中发挥作用,当p53功能受损时,增加代谢物可能有助于抑制肿瘤生长。
因此,在肠道中看到的促再生作用可能也对癌症有影响,Lowe博士补充说。
“这项工作表明,代谢物不仅支持细胞生物能量学和生物合成,而且还积极决定细胞在体内的命运-在这种情况下,促进受损组织的再生,”一个伴随的新闻和观点评论指出。