麻省理工突破性研究：短期禁食后再进食，或促进肠道肿瘤形成

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禁食作为一种医学上的控制饮食方法，已被研究证实具有延长寿命和促进组织再生的潜在作用。然而，最新发表在《自然》杂志上的一项研究提出了一个新的观点：短期禁食后再进食可能会促进肠道干细胞（ISC）的增殖和肿瘤生成。

麻省理工和埃森大学的科学家们发现，短期禁食后再进食的小鼠，如果在进食后1天内消融抑癌基因 Apc，其肠道肿瘤的发病率会显著高于禁食或自由进食的小鼠。这一发现提示，禁食后的再进食可能与肿瘤风险增加有关。
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研究人员对三组小鼠进行了观察：第一组进行了24小时的禁食，第二组在24小时禁食后允许自由进食，第三组作为对照组，在整个实验期间可以自由进食。研究者们随后分析了这些小鼠在不同时间点肠道干细胞的增殖情况。结果表明，在重新进食期结束时，肠道干细胞的增殖活动最为活跃，尤其是在第二组小鼠中，其肠道干细胞的再生能力显著高于其他两组。
进一步的研究发现，在禁食后重新进食的情况下，肠道细胞会触发mTORC1信号通路，这一通路与细胞生长和代谢密切相关，它通过促进mRNA转化为蛋白质来发挥作用。因此，当mTORC1被激活时，细胞会增加蛋白质的生产，这对于干细胞的增殖至关重要。mTORC1的激活还促进了多胺的合成，多胺是促进细胞生长和分裂的关键分子。通过抑制mTORC1、多胺代谢或蛋白质合成，可以抵消禁食后重新进食可能带来的促进组织再生或增加癌症风险的效果。

此外，当干细胞处于高度再生状态时，它们更容易发生癌变。肠道干细胞是人体内分裂速度最快的细胞之一，因为它们每5-10天就会完全更新一次肠道内壁。由于它们分裂频繁，肠道干细胞成为肠道中最常见的癌前细胞来源之一。
研究小组还发现，如果在小鼠禁食后重新进食时激活致癌基因表达，与在禁食状态下激活该基因相比，更容易产生癌前息肉。同时，在重新进食阶段发生的癌症相关突变比未经历禁食-重新进食周期的小鼠中发生的突变更有可能导致息肉形成。
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这项研究的结果提示，禁食后的再进食期间，机体可能处于一种脆弱状态，这个阶段可能更容易受到损伤DNA物质的影响。尽管研究者不确定这项研究的结果是否适用于人类，但他们计划开展临床试验来寻找答案。
参考

Imada, S., Khawaled, S., Shin, H. et al. Short-term post-fast refeeding enhances intestinal stemness via polyamines. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07840-z