焦点速看：饮食与命运：你对食物的选择如何影响癌症的发展

每隔三到五天，人类肠道内的所有细胞都会被替换。这种细胞的不断补充有助于肠道内壁抵御食物通过消化道时造成的损害。这种细胞的快速更替依赖于肠道干细胞，它产生了肠道中发现的所有其他类型的细胞。最近的研究表明，这些干细胞受到饮食的严重影响，饮食可以帮助它们保持健康或刺激它们变成癌症。

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麻省理工学院的Omer Yilmaz的研究深入探讨了饮食在影响肠道干细胞方面的作用，影响了整体健康。他的研究结果表明，低卡路里饮食可以有抗衰老和抗肿瘤的作用，而高脂肪饮食可能导致干细胞增加，可能促进癌症。这些见解可以帮助改善胃肠道健康和癌症预防策略。

"禁食和限制热量等低热量饮食可以有抗衰老作用和抗肿瘤作用，我们想了解这其中的原因。另一方面，导致肥胖的饮食可以促进衰老的疾病，如癌症，"麻省理工学院生物学副教授Omer Yilmaz说。

过去十年来，Omer Yilmaz一直在研究不同的饮食和环境条件如何影响肠道干细胞，以及这些因素如何导致癌症等疾病。

他说，这项工作可以帮助研究人员开发新的方法，通过饮食干预或模仿某些饮食的有益作用的药物来改善胃肠道健康："我们的发现提出了一种可能性，即禁食干预措施，或模仿禁食效果的小分子，可能在改善肠道再生方面有作用。"

Yilmaz在很小的时候就对疾病和医学产生了兴趣。他的父亲从事内科工作，伊尔马兹在放学后花了大量时间在他父亲的办公室，或在他父亲看病的医院里跟在后面。

由于知道自己想从事医学工作，伊尔马兹申请并被密歇根大学的八年制学士和医学博士课程录取。作为一名本科生，这使他可以自由地探索感兴趣的领域，而不必担心申请医学院的问题。在主修生物化学和物理学时，他在蛋白质折叠领域进行本科研究。

在医学院的第一年，Yilmaz意识到他错过了做研究，所以他决定申请密歇根大学的医学/博士课程。在他的博士研究中，他研究了造血干细胞，并确定了新的标志物，使这种细胞更容易从骨髓中分离出来。在完成博士和医学博士后,他曾想过直接进入研究领域,跳过医学实习,但最终在马萨诸塞州综合医院做了病理实习。在此期间，他决定将研究重点从造血干细胞转向胃肠道中的干细胞。

Yilmaz说："消化道似乎非常有趣，因为与骨髓相比，我们对消化道干细胞的身份知之甚少。我知道，一旦消化道干细胞被确定，就会有很多有趣的问题，它们如何对饮食作出反应，以及它们如何对其他环境刺激作出反应。"

为了深入研究这些问题，Yilmaz在怀特黑德研究所(Whitehead Institute)做了博士后研究，在那里他开始调查干细胞、新陈代谢、饮食和癌症之间的联系。

由于肠道干细胞的寿命很长，它们更有可能积累基因突变，使其容易变成癌症。在怀特黑德研究所，伊尔马兹开始研究不同的饮食如何影响这种对癌症的脆弱性，当他在2014年加入麻省理工学院时，他将这一主题带到了他的实验室。

他的实验室一直在探索的一个问题是，为什么低卡路里饮食往往具有保护作用，包括促进长寿--这一现象已经在许多动物和人类的研究中看到。

在2018年的一项研究中，他的实验室发现，24小时禁食能极大地提高干细胞的再生能力。这种效果在年轻和年老的小鼠身上都能看到，这表明即使在年老时，禁食或模仿禁食效果的药物也能产生有益的效果。

在另一方面，Yilmaz也对为什么高脂肪饮食似乎会促进癌症的发展，特别是结直肠癌的发展感兴趣。在2016年的一项研究中，他发现当小鼠食用高脂肪饮食时，会引发肠道干细胞的数量明显增加。同时，一些非干细胞群体的行为开始类似于干细胞。这些变化的结果是，干细胞和非干细胞都能在高脂肪饮食状态下产生肿瘤。

为了帮助这些研究，Yilmaz的实验室已经开发出一种方法，利用小鼠或人类肠道干细胞在细胞培养中生成微型肠道或结肠。然后，这些"器官"可以在一个非常受控的环境中接触到不同的营养物质，使研究人员能够分析不同的饮食如何影响该系统。

最近，他的实验室调整了该系统，使他们能够扩大研究范围，包括免疫细胞、成纤维细胞和其他干细胞微环境中的支持性细胞的作用。Yilmaz说："如果我们只关注一种细胞类型，那将是我们的失职。"我们正在研究这些不同的饮食干预措施如何影响整个干细胞邻域。"

虽然Yilmaz大部分时间都在麻省理工学院管理他的实验室，但他每年也会抽出6至8周的时间在MGH工作，他是一名副病理学家，专注于胃肠道病理学。

他说："我喜欢我的临床工作，它总是提醒我关于我们所做研究的重要性。在显微镜下看到结肠癌和其他消化道癌症，看到它们的复杂性，使我想起了研究的重要性。"