营养素指导肠道干细胞功能并影响衰老
随着年龄的增长，肠道干细胞维持肠道细胞平衡的能力会下降。赫尔辛基大学的研究人员发现了肠道干细胞的营养适应与衰老之间的一种新作用机制。当寻找维持老化肠道功能的方法时，这一发现可能会产生影响。
肠道的细胞平衡受到仔细调节，除其他外，它还受到营养的影响：充足的营养会增加肠道中的细胞总数，而禁食会减少其数量。不同类型细胞的相对数量也会根据营养状况而变化。肠道的营养状况如何控制干细胞的分裂和分化，以及干细胞的营养适应随着衰老过程如何变化等问题尚未得到全面解答。营养适应是指营养物质引导细胞功能的方式。
赫尔辛基大学的研究人员发现了一种新的调节机制，可以在营养条件变化的情况下指导肠道干细胞的分化。营养物质激活的细胞信号增加了果蝇肠道中干细胞的大小。干细胞的大小反过来控制干细胞分化成的细胞类型。对于干细胞功能而言，灵活调节其大小至关重要。换句话说，细胞的大小根据饮食条件动态增加或减少。这种灵活性使干细胞能够根据普遍的营养状况进行分化。通过利用全肠细胞成像，研究人员发现干细胞大小的营养适应以及由此产生的分化在肠道的不同区域有所不同。
“我们的观察表明，肠道干细胞的调节比之前理解的区域特异性要强得多。例如，这可能与我们如何看待肠道疾病的发病机制有关，”赫尔辛基大学生物与环境科学学院这篇研究文章的通讯作者Jaakko Mattila说。
间歇性禁食可能有益于肠道干细胞
研究人员还观察到，老年动物肠道干细胞对营养状况变化的反应能力大大降低。他们还发现，在老年动物中，干细胞处于尺寸持续变大的状态，这限制了它们的分化能力。随着衰老，在被称为间歇性禁食的饮食制度下的动物中，干细胞大小的灵活调节明显得到更好的保存。过去，间歇性禁食已被证明可以延长动物的寿命，而现在获得的结果表明，干细胞功能保存的改善可能是这种延长的基础。
研究人员表示，人类和果蝇干细胞的功能、营养适应和衰老相关机制非常相似。
“我们相信这些发现对于理解如何通过控制干细胞的营养适应来减缓衰老引起的组织功能丧失具有更广泛的意义。然而，关于该机制对人类肠道干细胞的影响还需要更多信息。我们关于干细胞营养适应的工作仍在继续，”赫尔辛基大学生物与环境科学学院和生物技术研究所的Ville Hietakangas教授说。
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