科普 |良好的生活习惯是肠道干细胞持续再生的基础

撰文│山   药编辑│毕紫娟审校│汤红明转载请在开头注明：本文转载自公众号：干就有未来全文约1500字，预计阅读6分钟

肠道被称为人体的第二大脑，这是因为肠道内有超5亿个神经元，40余种神经递质，产生人体约50%的多巴胺及95%的血清素。肠道内壁面积有250m²，食物经口入胃至肠道以后，其中90%以上的营养物质可由肠道吸收，但是食物中毕竟携带许多细菌，如果没有强大的防御能力，也会引发许多肠道问题，因此，肠道也被称为人体最大的免疫器官。肠道以上诸多功能的发挥是由其特定细胞完成的，这些细胞每隔3~4天就会从肠道干细胞（Intestinal stem cell, ISC）中更新一次，更新的细胞会继续发挥分泌、免疫等功能。

NO.1

什么是肠道干细胞

肠道干细胞是存在于小肠和大肠的一类成体干细胞，肠道干细胞位于肠黏膜基底部，位于基底部的肠道干细胞不断向隐窝顶部（肠腔方向）迁移，在迁移过程中肠道干细胞分化成不同的肠黏膜细胞（如吸收细胞、杯状细胞和内分泌细胞）。

肠道在内外刺激下持续更新，而具有强大再生能力的肠道干细胞在这一更新过程中发挥着至关重要的作用。位于肠道黏膜隐窝的肠道干细胞依赖其周围微环境中的各种因子发挥作用。

NO.2

不健康饮食会诱导肠道干细胞功能改变

在稳态条件下，肠道上皮具有显著的自我更新能力，同时也受到细胞内外信号的多重调节，其中色胺能系统产生的血清素就在肠道干细胞的更新中发挥了重要作用。但是不健康的饮食（如高糖、高脂）会破坏这种稳态的更新，并可能引起肥胖、2型糖尿病和胃肠道癌症等疾病的产生。

在动物研究中发现，高热量饮食会增加实验动物的小肠体积，而且肠道干细胞的分裂和分化速度也明显加快，肠道干细胞的过度生长也会增加胃肠癌症的风险。此外，这种不健康的饮食会引起肠道产生血清素的细胞减少，血清素是能量摄入与消耗的主要调节剂，可有效抑制食欲，血清素的减少会引起食欲增加；另外，适应了高热量饮食的肠道细胞功能增加，也会摄入更多热量，直接引起体重增加，最终导致肥胖和前驱糖尿病。

NO.3

禁食有助于增强肠道干细胞的再生能力

肠道干细胞的再生能力会随着年龄的增加而降低。动物研究发现，这种与年龄相关的肠道干细胞功能丧失或许可以通过适当禁食加以修复，24小时的禁食可以使实验动物的肠道干细胞再生增多，且禁食组动物肠道干细胞再生能力是非禁食组的2倍，禁食动物从正常的代谢方式（燃烧糖等碳水化合物）转变为代谢脂肪酸，即禁食将肠道干细胞的代谢方式由利用碳水转变为利用脂肪，出现这种转变与过氧化物酶体增殖物激活受体这一转录因子的激活有关。

NO.4

睡眠不足可能引起肠道干细胞损伤

大量临床数据及实验研究显示睡眠不足与健康问题具有高度相关性。睡眠是生物对外界刺激反应速度减慢的生理状态，对认知功能、免疫功能及机体代谢具有重要作用。对果蝇进行剥夺睡眠研究发现，活性氧（ROS）会在果蝇肠道中累积，并引起细胞结构破坏，导致细胞凋亡。肠道干细胞能够再生出包括所有肠上皮谱系的整个隐窝，活性氧的增加可能也会损伤肠道干细胞，影响其再生，引发肠道疾病。

干细胞治疗肠道疾病的临床研究项目

据公开治疗显示，在我国完成国家备案的158项干细胞临床研究项目中，涉及肠道疾病的主要为溃疡性结肠炎，有3项（表1）。

表1  我国溃疡性结肠炎临床研究项目备案情况

截至2024年1月31日，获准默示许可进入临床试验（临床试验默示许可）的86款干细胞药物中有6款的适应证为肠道相关疾病（表2）。

表2  我国获得IND用于治疗肠道疾病的干细胞药物 

2023年9月，复旦大学药学院沈晓燕课题组发现，通过恢复肠道干细胞干性治疗炎症性肠病的新型潜在药物靶点，研究表明，遗传、环境、免疫等因素导致肠黏膜屏障功能受损，使肠道菌移位至固有层，导致免疫细胞激活和肠道炎症；而反复发作的慢性炎症会抑制肠上皮的修复，从而进一步加剧了炎症性肠病中溃疡的难治性。肠黏膜屏障的修复依赖于肠道干细胞，位于隐窝底部的Lgr5阳性细胞群具有成体干细胞潜能，受利基（niche）信号的调控，Lgr5阳性干细胞增殖，并分化为成熟的吸收谱系和分泌谱系细胞，在肠上皮细胞的更新和黏膜屏障完整性的维持中发挥关键作用。

美国梅奥诊所的一项研究表明，运用自体间充质干细胞来治疗克罗恩病引发的肛瘘具有不错的疗效与前景。在参与临床治疗的患者中，83%获得了完全临床缓解，疗效突出。研究证明了间充质干细胞在治愈顽固性克罗恩病引发的肛瘘中是安全并且有效的，也给未来治疗克罗恩相关的肠瘘、直肠阴道瘘等相关并发症提供了新思路与新方法。

肠道干细胞的持续更新为肠道提供新生力量，这使得肠道在应对不同致病菌、病毒等微生物时能快速做出反应，保护肠道屏障完整性，健康的饮食和良好的睡眠习惯有助于创造稳态环境，促进肠道干细胞良性分化。

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东方干细胞科普团，由同济大学附属东方医院刘中民院士领衔。关注“干就有未来”微信公众号，我们将不定期推出更多科学有趣的干细胞科普知识，与您一同领略干细胞的魅力！

由国家卫健委主管、同济大学附属东方医院承办的《医学参考报》干细胞与再生医学专刊，为医务工作者科普成果提供展示平台，每期预设1~2个版面作为科普版，暨面向医生读者学科间的科普，面向大众读者的医学科普，内容与专刊主题相通，即“干细胞和/或再生医学”。

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