腸道對于維持我們的能量平衡至關重要，并且是對營養(yǎng)和營養(yǎng)平衡變化做出快速反應的大師。它在腸道細胞的幫助下設法做到這一點，這些細胞尤其擅長吸收食物成分或分泌激素。在成年人中，腸細胞每五到七天再生一次。從腸道干細胞不斷更新和發(fā)育所有類型腸道細胞的能力對于消化系統(tǒng)的自然適應性至關重要。然而，高糖和高脂肪的長期飲食會破壞這種適應，并可能導致肥胖、2 型糖尿病和胃腸癌的發(fā)生。
這種適應不良背后的分子機制是 Heiko Lickert 及其在慕尼黑亥姆霍茲和慕尼黑工業(yè)大學的研究小組的研究領域的一部分。科學家們假設腸道干細胞在適應不良中起著特殊的作用。研究人員使用小鼠模型研究了高糖高脂肪飲食的影響，并將其與對照組進行了比較。
從高熱量飲食到增加患胃腸癌的風險
“我們注意到的第一件事是，在高熱量飲食中小腸的大小大大增加，”研究負責人 Anika Böttcher 說。“然后，我們與慕尼黑亥姆霍茲的 Fabian Theis 計算生物學家團隊一起，對來自對照飲食和高脂肪/高糖飲食喂養(yǎng)的小鼠的 27,000 個腸道細胞進行了分析。因此，我們使用新的機器學習技術發(fā)現(xiàn)，在飲食不健康的小鼠中，腸道干細胞的分裂和分化速度明顯加快。” 研究人員假設這是由于相關信號通路的上調(diào)，這與許多癌癥中腫瘤生長的加速有關。“這可能是一個重要的環(huán)節(jié)：飲食影響代謝信號，導致腸道干細胞過度生長，最終增加患胃腸癌的風險，
在這種高分辨率技術的幫助下，研究人員還能夠研究腸道中的稀有細胞類型，例如分泌激素的細胞。在他們的發(fā)現(xiàn)中，他們能夠證明不健康的飲食會導致腸道中產(chǎn)生血清素的細胞減少。這會導致腸道惰性(典型的糖尿病)或食欲增加。此外，研究表明，吸收細胞適應高脂肪飲食，其功能增加，從而直接促進體重增加。
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