生物学家找到了一种促进肠道干细胞数量的方法

排列肠道的细胞每隔几天更换一次，转换率很高，依赖于健康的肠道干细胞群。麻省理工学院和东京大学的生物学家现已发现，衰老会对肠道干细胞造成影响，并可能导致对胃肠道疾病的易感性增加。

研究人员还表明，他们可以通过用一种有助于增加肠道干细胞数量的化合物治疗老年小鼠来逆转这种效应。研究人员说，这项研究结果表明，这种化合物似乎可以刺激一种涉及长寿相关蛋白质(称为sirtuins)的途径，可以帮助保护肠道免受与年龄相关的损害。

“衰老的一个问题是器官功能障碍，伴随着干细胞活动的下降，培养和补充器官，因此这对缓慢或逆转衰老来说是一个非常有用的干预点，”Leonard Guarente说。麻省理工学院诺华生物学教授。

东京大学教授Guarente和Toshimasa Yamauchi是这项研究的高级作者，该研究于3月28日在线发表在Aging Cell期刊上。该论文的主要作者是Masaw Igarashi，前任麻省理工学院博士后在东京大学。

人口增长

Guarente的实验室长期研究衰老与sirtuins之间的联系，sirtuins是几乎所有动物中发现的一类蛋白质。Sirtuins已被证明可以防止老化的影响，也可以通过限制热量来刺激。

在2016年发表的一篇论文中，Guarente和Igarashi发现，在小鼠体内，低热量饮食会激活肠道干细胞中的sirtuin，帮助细胞增殖。在他们的新研究中，他们开始研究衰老是否会导致干细胞数量下降，以及这种下降是否可以逆转。

通过比较年轻(3至5个月)和年龄较大(2岁)的小鼠，研究人员发现肠道干细胞数量随着年龄的增长而下降。此外，当从小鼠中取出这些干细胞并在培养皿中生长时，与来自较年轻小鼠的干细胞相比，它们不太能够产生模拟肠内壁结构的肠类器官。研究人员还发现老年小鼠干细胞中的sirtuin水平降低。

一旦确定了衰老的影响，研究人员希望看看他们是否可以使用一种叫做烟酰胺核苷(NR)的化合物来逆转这种影响。该化合物是NAD的前体，NAD是一种激活sirtuin SIRT1的辅酶。他们发现，经过6周的饮用水加入NR后，老年小鼠的肠道干细胞水平正常，这些细胞能够产生类器官以及年轻小鼠的干细胞。

为了确定这种干细胞增强是否确实对健康有益，研究人员给老年NR治疗小鼠一种通常诱发结肠炎的化合物。他们发现，NR可以保护小鼠免受这种化合物在老年动物中产生的炎症和组织损伤。

“这对健康有实际意义，因为只有更多的干细胞才能完好无损，但它可能不等同于现实世界中的任何东西，”Guarente说。“如果他们的NR补充，知道胆量实际上更具抗压力是非常有趣的。”

保护作用

Guarente说，他相信NR可能通过他的实验室之前发现的途径发挥作用，其中NAD不仅开启了SIRT1，还开启了另一种叫做mTORC1的基因，后者刺激细胞中的蛋白质合成并帮助它们增殖。

“我们假设的是，旧老鼠的NAD补充正在推动这种通过SIRT1和TOR工作的增长途径，以逆转衰老过程中出现的衰退，”他说。

研究结果表明，NAD可能对老年人肠道疾病(如结肠炎)具有保护作用，他说。Guarente和他的同事之前已经发现，NAD前体也可以刺激老年小鼠的血管和肌肉生长并提高耐力，瑞士研究人员2016年的一项研究发现，加强NAD可以帮助补充老年小鼠的肌肉干细胞群。

2014年，Guarente成立了一家名为Elysium Health的公司，该公司销售含有NR的膳食补充剂和另一种名为紫檀芪的天然化合物，后者是SIRT1的活化剂。

该研究部分由国立卫生研究院和格伦医学研究基金会资助。