身体各组织由特定的干细胞群支撑，这些干细胞栖息在被称为干细胞微环境的支持性辅助细胞结构中。干细胞的主要功能是提供子代体细胞以替代损失细胞，同时通过信号传导影响细胞行为。由于体细胞分裂次数存在上限，所有组织都经历缓慢的细胞更替过程。染色体末端的端粒是由重复DNA序列组成的结构，每次细胞分裂都会缩短。当端粒过短时，细胞将达到海弗里克极限，随后要么进入衰老状态被免疫系统清除，要么启动程序性死亡。干细胞可通过端粒酶表达维持长端粒，因此其产生的替代体细胞也拥有长端粒，重新开始分裂倒计时。
在本篇开放获取论文中，研究人员聚焦于间歇性禁食对肠道组织支持干细胞群的影响。动物实验证实间歇性禁食能有效延缓衰老进程，在短寿命物种中的效果尤为显著。所有限制热量摄入的策略只要提供充足营养避免饥饿状态，就能触发有益的代谢改善反应，从而提升长期健康水平。干细胞功能是此类策略改善的众多生理指标之一。通常，干细胞功能会随年龄增长而衰退，原因涉及衰老的多种根本机制且尚未完全阐明，而降低热量摄入可减缓这一过程。
衰老导致鳉鱼肠道干细胞活性下降 间歇性禁食逆转肠道基因表达模式
衰老过程伴随着细胞、组织及器官功能的衰退，引发多种健康问题。现有证据表明，饮食限制能够抵消年龄依赖性效应，提升整体生物体的健康水平和寿命，但关于衰老和营养对个体器官影响的研究仍较有限。
本研究通过非洲 turquoise 鳉（Nothobranchius furzeri）这一极短寿命衰老模型，对其全生命周期的肠道组织进行系统观察。研究人员针对相当于人类新生儿期、青春期、成年期和老年期的发育阶段，整合形态学测量、组织学分析和转录组学数据，探究年龄与营养对肠道组织维持的影响。
肠道黏膜的特征是存在皱襞及间隔的皱襞间区域，后者正是肠道干细胞的定位区域。这些干细胞以簇状分布，其周期时间随年龄增长而延长。研究同时观察到肠道长度和体积随年龄增长而缩减。基于年龄的转录组分析显示，外周生物钟基因和干细胞微环境标志物的表达发生显著变化。
值得注意的是，在成年期实施间歇性禁食后，大多数基因在老年期仍能维持成年期的表达水平。因此，本研究证实肠道组织结构稳态的衰退与干细胞活性下降密切相关，而间歇性禁食可有效抵消这一衰退过程。由于鳉鱼肠道黏膜结构与哺乳动物高度相似，该研究结果可推广应用于普遍的肠道生物学研究。
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