前沿 | 高脂肪低碳水的“生酮饮食”,能保护肠道健康还是会促进癌症发生?

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学术纬度/报告

当谈到“生酮饮食”时,许多人都熟悉它,特别是那些特别注意保持健康的人。这种“颠覆性”饮食近年来促进了高脂肪,低碳水和火灾!它不仅被认为具有减肥效果,而且还可能在治疗癫痫和控制血糖方面具有潜在的益处。关于生酮饮食的研究也随之而来。

最近,麻省理工学院科赫综合癌症研究所的生物学家发现,生酮饮食具有意想不到的效果。他们的新研究发表在领先的学术期刊《细胞》,表明高水平的酮体(脂肪代谢物)有助于肠道维持大量的成体干细胞。

成体干细胞可以分化成许多不同类型的细胞,并且它们存在于整个身体的许多组织中。这样的干细胞在肠中特别重要,因为肠的内壁每隔几天快速更新并“刷新”,这需要成体干细胞连续分化成新细胞。

Mer Yilma教授专注于不同饮食如何影响肠道干细胞。他和他的同事们想知道新陈代谢如何影响肠道干细胞的功能。

▲本研究的负责人? Mer Yilma教授(资料来源:麻省理工学院官方网站)

为此,他们首先分析了肠道干细胞基因表达的特征。与周围区域的其他类型的细胞相比,几种代谢酶在肠干细胞中更丰富地表达。

这些酶的作用是帮助将摄入的脂肪分解成酮体,在饮食中没有碳水化合物的情况下,身体可以将其用作燃料。然而,由于这些酶在肠干细胞中非常活跃,因此即使在正常饮食的情况下,这些细胞的水平也高于正常的酮体。

▲产生酮体(褐色)的酶在人体肠道干细胞中大量表达(来源:参考文献[1])当研究人员进一步探索酶与肠道干细胞功能之间的关系时,他们惊讶地发现酮体刺激了Notch细胞中的信号通路。这是对细胞分化很重要的信号传导途径,与各种癌症的发展和发展密切相关,并且在调节受损组织的再生中起关键作用。第一作者郑博士解释说,这一结果意味着“肠道干细胞可以通过微调控制细胞起源和细胞命运的经典发育途径来产生自己的酮体并维持其干细胞特性。”随后,研究人员证实了小鼠肠道干细胞中酮体的促进作用。他们允许小鼠食用高脂肪,低碳生酮饮食4到6周。与正常饮食的对照组相比,生酮饮食显着促进肠干细胞的增殖和分化,并且还允许其肠内壁在损伤后更快地恢复。当研究人员向老鼠添加“甜水”时 - 与生酮饮食的低碳水化合物相反,他们看到了相反的效果:酮体产生水平下降,肠干细胞功能下降。

▲不同膳食饮食通过酮代谢调节肠道干细胞的示意图(来源:参考文献[1])有趣的是,这项研究也解释了一个看似矛盾的现象。耶尔玛教授之前的研究发现,禁食可以增强老年小鼠肠道干细胞的功能,而高脂饮食也可以刺激肠道干细胞的快速生长。从新的结果来看,限制碳水化合物摄入的饮食可以通过刺激酮体的产生来促进干细胞的增殖。基于这一发现,作者提出癌症患者在接受化疗或放射治疗后可以通过生酮饮食来修复肠瘘损伤。然而,值得注意的是,酮诱导的干细胞活性与癌症的发生有关。因为有证据表明肠道和其他组织中的一些肿瘤来自干细胞。相关阅读:你可以控制你的嘴!科学家们发现高脂肪饮食可能会加速结直肠癌的诱导Yanmaz教授坦言,目前的研究还有很多问题需要回答:如果这种干预可以促进干细胞增殖,那么它会增加患癌症的风险吗?酮体在肿瘤形成的早期阶段起什么作用?这条途径是否会被饮食或小分子药物过度驱动,它会影响癌症的形成吗?因此,我们必须提醒读者,在没有明确的科学指导的情况下,不应盲目使用生酮饮食以避免对身体的伤害。相关阅读:低碳水减肥,心脏受不了!心律失常风险或高度图源:动态范围[1] Chia-Wei Cheng,et al。(2019)。 Ketone Body Signaling介导肠道干细胞稳态和适应饮食,细胞,DOI: /10.1016/j.cell.2019.07.048 [2]研究将某些代谢物与肠道干细胞功能联系起来,检索到8月23日, 2019年,来自

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当谈到“生酮饮食”时,许多人都熟悉它,特别是那些特别注意保持健康的人。这种“颠覆性”饮食近年来促进了高脂肪,低碳水和火灾!它不仅被认为具有减肥效果,而且还可能在治疗癫痫和控制血糖方面具有潜在的益处。关于生酮饮食的研究也随之而来。

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成体干细胞可以分化成许多不同类型的细胞,并且它们存在于整个身体的许多组织中。这样的干细胞在肠中特别重要,因为肠的内壁每隔几天快速更新并“刷新”,这需要成体干细胞连续分化成新细胞。

Mer Yilma教授专注于不同饮食如何影响肠道干细胞。他和他的同事们想知道新陈代谢如何影响肠道干细胞的功能。

▲本研究的负责人? Mer Yilma教授(资料来源:麻省理工学院官方网站)

为此,他们首先分析了肠道干细胞基因表达的特征。与周围区域的其他类型的细胞相比,几种代谢酶在肠干细胞中更丰富地表达。

这些酶的作用是帮助将摄入的脂肪分解成酮体,在饮食中没有碳水化合物的情况下,身体可以将其用作燃料。然而,由于这些酶在肠干细胞中非常活跃,因此即使在正常饮食的情况下,这些细胞的水平也高于正常的酮体。

▲产生酮体(褐色)的酶在人体肠道干细胞中大量表达(来源:参考文献[1])当研究人员进一步探索酶与肠道干细胞功能之间的关系时,他们惊讶地发现酮体刺激了Notch细胞中的信号通路。这是对细胞分化很重要的信号传导途径,与各种癌症的发展和发展密切相关,并且在调节受损组织的再生中起关键作用。第一作者郑博士解释说,这一结果意味着“肠道干细胞可以通过微调控制细胞起源和细胞命运的经典发育途径来产生自己的酮体并维持其干细胞特性。”随后,研究人员证实了小鼠肠道干细胞中酮体的促进作用。他们允许小鼠食用高脂肪,低碳生酮饮食4到6周。与正常饮食的对照组相比,生酮饮食显着促进肠干细胞的增殖和分化,并且还允许其肠内壁在损伤后更快地恢复。当研究人员向老鼠添加“甜水”时 - 与生酮饮食的低碳水化合物相反,他们看到了相反的效果:酮体产生水平下降,肠干细胞功能下降。

▲不同膳食饮食通过酮代谢调节肠道干细胞的示意图(来源:参考文献[1])有趣的是,这项研究也解释了一个看似矛盾的现象。耶尔玛教授之前的研究发现,禁食可以增强老年小鼠肠道干细胞的功能,而高脂饮食也可以刺激肠道干细胞的快速生长。从新的结果来看,限制碳水化合物摄入的饮食可以通过刺激酮体的产生来促进干细胞的增殖。基于这一发现,作者提出癌症患者在接受化疗或放射治疗后可以通过生酮饮食来修复肠瘘损伤。然而,值得注意的是,酮诱导的干细胞活性与癌症的发生有关。因为有证据表明肠道和其他组织中的一些肿瘤来自干细胞。相关阅读:你可以控制你的嘴!科学家们发现高脂肪饮食可能会加速结直肠癌的诱导Yanmaz教授坦言,目前的研究还有很多问题需要回答:如果这种干预可以促进干细胞增殖,那么它会增加患癌症的风险吗?酮体在肿瘤形成的早期阶段起什么作用?这条途径是否会被饮食或小分子药物过度驱动,它会影响癌症的形成吗?因此,我们必须提醒读者,在没有明确的科学指导的情况下,不应盲目使用生酮饮食以避免对身体的伤害。相关阅读:低碳水减肥,心脏受不了!心律失常风险或高度图源:动态范围[1] Chia-Wei Cheng,et al。(2019)。 Ketone Body Signaling介导肠道干细胞稳态和适应饮食,细胞,DOI: /10.1016/j.cell.2019.07.048 [2]研究将某些代谢物与肠道干细胞功能联系起来,检索到8月23日, 2019年,来自

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