文/冷泉港實驗室 醫學生

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科學家們發現,週期性的長時間禁食不僅對免疫系統損傷(化療的主要副作用)有保護作用,而且還能誘導免疫系統再生,令休眠的幹細胞開始更新。這是人們首次發現,天然干涉手段能夠啟動幹細胞,促進器官或系統的再生。文章於六月五日發表在Cell旗下的Cell StemCell雜誌上。

研究人員通過小鼠實驗和1期臨床試驗發現,長時間不進食會顯著降低白血球數。進一步研究顯示,小鼠週期性禁食「觸動了一個再生開關」,改變了造血幹細胞的信號通路。造血幹細胞負責生成血液和免疫系統的細胞。

我們的免疫系統會隨著年齡的增大逐漸衰退,機體也越來越容易生病,而這項研究為人們提供了有關健康衰老的重要線索。研究人員向人們展示,週期性的長時間禁食(在六個月中每次禁食兩到四天),可以殺死老化和受損的免疫細胞,促使免疫系統自我更新。

「在你挨餓的時候,免疫系統會試著節約能量,將大量不需要的免疫細胞回收再利用,尤其是那些可能已經受損的細胞,」Longo說。「我們在動物實驗和臨床試驗中看到,白血球數會隨著長時間禁食而減少,結束禁食之後白血球又會自動恢復。那麼這些白血球從何而來呢?」文章的通訊作者,加州大學的Valter Longo教授說。

長時間禁食會迫使機體使用儲存起來的葡萄糖、脂肪和酮類,同時分解大量的白血球。這就像是飛機在拋掉過於沉重的貨物。

禁食過程中的白血球去除現象,會改變一些重要的因數,誘導幹細胞再生出新的免疫細胞。例如,長期禁食會使PKA酶減少。此前Longo的團隊曾發現,禁食引發的PKA酶減少可以延長壽命,也有其他研究將這種酶與幹細胞的自我更新能力相連。除此之外,長時間禁食還會降低轉錄因數IGF-1的水準,這種因數被認為與衰老、腫瘤進程和癌症風險有關。

「造血幹細胞要進入再生模式,必須關閉PKA基因。之後幹細胞就能開始增殖,重建免疫系統,」Longo解釋道。他認為在臨床上模擬長時間禁食的效果,可以使免疫系統重新煥發青春活力。「機體會在禁食期間去除無效部件(受損和衰老細胞),這是一個好消息。現在當免疫系統因為化療或衰老嚴重受損時,可以利用週期性禁食促使免疫系統自我更新。」

研究團隊進行了一個小規模的臨床試驗,他們讓患者在接受化療之前禁食72小時,結果表明長時間禁食的確對化療毒性有保護作用。「儘管化療能夠拯救癌症患者的生命,但它也會對免疫系統造成顯著的傷害。這項研究顯示,禁食有望減輕化療帶來的一些副作用,」文章的共同作者,南加州大學的助理教授Tanya Dorff說。「不過我們還需要進行更多的臨床試驗,任何飲食干預都應該在醫生的指導下進行。」

這項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。目前研究團隊正在研究,禁食的幹細胞再生效果,是否也能在免疫系統之外起作用。

                                                              

 

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