(no subject)
Осуществление длительного CR или полного голодания часто является сложной задачей для людей. Кроме того, длительные периоды ежедневного голодания (>15 ч) могут вызывать некоторые побочные эффекты при определенных патологических состояниях, такие как увеличение смертности пациентов с раком и заболеваниями системы кровообращения.[173, 174] Чтобы сделать голодание более приемлемым для большинства людей и достичь аналогичных эффектов голодания, упоминается ящур.[41] Для ящура характерно снижение потребления калорий всего на 5 дней в месяц. Для типичного протокола FMD количество калорий составляет ≈1090 ккал (10% белка, 56% жира и 34% углеводов) в первый день, а затем обеспечивается 725 ккал (9% белка, 44% жира и 47% углеводов) в течение 2-5 дней (рисунок 1).[41] Эта схема отличается от схемы, наблюдаемой при CR, которая имеет тенденцию снижать общее суточное потребление энергии и требует длительного -соблюдение сроков.
Большое количество исследований указывают на то, что ЯЩУР тесно связан с иммунологической регенерацией. Ящур может стимулировать циркуляцию лимфоцитов, улучшать иммунологические факторы, усиливать противоопухолевый иммунитет и снижать аутоиммунитет (рисунок 1).[175-179] Лимфоциты играют важную роль в микроокружении опухоли, регулируя противоопухолевый иммунитет. Среди них CD8+ Т-лимфоциты чувствительны к хроническим инфекциям и опухолевым антигенам и действуют как важнейший медиатор противоопухолевого ответа.[180] После трех циклов ящура быстро увеличивается количество CD8+ Т-клеток в костном мозге вместе с 2-кратным увеличением общих лимфоидных клеток-предшественников.[177] Кроме того, 4-месячные циклы ящура приводят к увеличивается количество эритроцитов, уровни гемоглобина и содержание некоторых цитокиновых адъювантов, включая интерлейкин 12 (IL-12) и лиганд 5 хемокина мотива C-C.[41] Кроме того, циклы FMD могут снижать уровни мРНК факторов воспаления, включая интерферон γ, IL-17 и фактор некроза опухоли α (TNF-α).[178] Заметно, что иммунная система состоит из множества типов клеток и очень сложна, а влияние ящура на иммунологическую регенерацию требует дальнейшего изучения.
Помимо иммунологической регенерации, ЯЩУР может способствовать омолаживающему воздействию на стволовые клетки и другие системы, включая мозг, мышцы, поджелудочную железу и кишечник (Рисунок 4). В целом, голодание обычно активирует AMPK, датчик энергетического метаболизма, и впоследствии подавляет mTOR, что приводит к снижению роста клеток (рисунок 4A).[59, 151, 181, 182] Интересно, что многочисленные исследования показали стимулирующую роль FMD в дифференцировке и регенерации стволовых клеток. ЯЩУР может снижать активность PKA и mTOR, а затем увеличивать экспрессию маркеров перепрограммирования β-клеток, включая нейрогенин 3 (Ngn3), и гомеобокс 1 поджелудочной железы и двенадцатиперстной кишки (Pdx1), тем самым стимулируя генерацию инсулинпродуцирующих β клеток (рисунок 4B).[183] Интересно, что ЯЩУР способен увеличивать дифференцировку нейронов 1 (NeuroD1), транскрипцию фактор, критичный для защиты и дифференцировки нейронов, и, таким образом, улучшает нейрогенез гиппокампа (рисунок 4C).[41] Между тем, ЯЩУР может усиливать дифференцировку старых клеток-предшественников олигодендроцитов (OPCs),[184] а также способствовать регенерации олигодендроцитов при экспериментальном аутоиммунном энцефаломиелите (рисунок 4D),[178, 179] модель рассеянного склероза, хотя механизмы, лежащие в основе, в настоящее время неизвестны. В скелетных мышцах мышей FMD может восстанавливать экспрессию парного блока 7 (Pax-7), маркера мышечных стволовых клеток, и, таким образом, увеличивать дифференцировку клеток-сателлитов в состоянии покоя (рисунок 4E).[41] Кроме того, FMD может способствовать развитию и дифференцировке ISC и, таким образом, усиливать регенерацию кишечника за счет увеличения количества определенных защитных семейств микроорганизмов, включая Lactobacillaceae и Bifidobacteriaceae (рисунок 4F),[185] согласуется с возникающим влиянием ЯЩУРА на состав микробиоты кишечника.[186] Несмотря на эти достижения, большинство текущих результатов, касающихся ЯЩУРА и регенерации / дифференцировки, носят описательный характер, и очень важно прояснить лежащие в основе механизмы, которые позволили бы лучше понять физиологические и патологические эффекты ящура, а также терапию стволовыми клетками.Подводя итог, эти исследования показывают, что циклы ящура оказывают длительное благотворное и омолаживающее воздействие на многие ткани, включая ткани иммунной и эндокринной систем, как у мышей, так и у людей. В отличие от TRF и IF, текущие исследовательские усилия по ящуру преимущественно сосредоточены на патологических аспектах, особенно на онкогенезе. В связи с этим в будущем будет изучено влияние ЯЩУРА на физиологические состояния, а также на клеточный метаболизм и метаболические заболевания.
Большое количество исследований указывают на то, что ЯЩУР тесно связан с иммунологической регенерацией. Ящур может стимулировать циркуляцию лимфоцитов, улучшать иммунологические факторы, усиливать противоопухолевый иммунитет и снижать аутоиммунитет (рисунок 1).[175-179] Лимфоциты играют важную роль в микроокружении опухоли, регулируя противоопухолевый иммунитет. Среди них CD8+ Т-лимфоциты чувствительны к хроническим инфекциям и опухолевым антигенам и действуют как важнейший медиатор противоопухолевого ответа.[180] После трех циклов ящура быстро увеличивается количество CD8+ Т-клеток в костном мозге вместе с 2-кратным увеличением общих лимфоидных клеток-предшественников.[177] Кроме того, 4-месячные циклы ящура приводят к увеличивается количество эритроцитов, уровни гемоглобина и содержание некоторых цитокиновых адъювантов, включая интерлейкин 12 (IL-12) и лиганд 5 хемокина мотива C-C.[41] Кроме того, циклы FMD могут снижать уровни мРНК факторов воспаления, включая интерферон γ, IL-17 и фактор некроза опухоли α (TNF-α).[178] Заметно, что иммунная система состоит из множества типов клеток и очень сложна, а влияние ящура на иммунологическую регенерацию требует дальнейшего изучения.
Помимо иммунологической регенерации, ЯЩУР может способствовать омолаживающему воздействию на стволовые клетки и другие системы, включая мозг, мышцы, поджелудочную железу и кишечник (Рисунок 4). В целом, голодание обычно активирует AMPK, датчик энергетического метаболизма, и впоследствии подавляет mTOR, что приводит к снижению роста клеток (рисунок 4A).[59, 151, 181, 182] Интересно, что многочисленные исследования показали стимулирующую роль FMD в дифференцировке и регенерации стволовых клеток. ЯЩУР может снижать активность PKA и mTOR, а затем увеличивать экспрессию маркеров перепрограммирования β-клеток, включая нейрогенин 3 (Ngn3), и гомеобокс 1 поджелудочной железы и двенадцатиперстной кишки (Pdx1), тем самым стимулируя генерацию инсулинпродуцирующих β клеток (рисунок 4B).[183] Интересно, что ЯЩУР способен увеличивать дифференцировку нейронов 1 (NeuroD1), транскрипцию фактор, критичный для защиты и дифференцировки нейронов, и, таким образом, улучшает нейрогенез гиппокампа (рисунок 4C).[41] Между тем, ЯЩУР может усиливать дифференцировку старых клеток-предшественников олигодендроцитов (OPCs),[184] а также способствовать регенерации олигодендроцитов при экспериментальном аутоиммунном энцефаломиелите (рисунок 4D),[178, 179] модель рассеянного склероза, хотя механизмы, лежащие в основе, в настоящее время неизвестны. В скелетных мышцах мышей FMD может восстанавливать экспрессию парного блока 7 (Pax-7), маркера мышечных стволовых клеток, и, таким образом, увеличивать дифференцировку клеток-сателлитов в состоянии покоя (рисунок 4E).[41] Кроме того, FMD может способствовать развитию и дифференцировке ISC и, таким образом, усиливать регенерацию кишечника за счет увеличения количества определенных защитных семейств микроорганизмов, включая Lactobacillaceae и Bifidobacteriaceae (рисунок 4F),[185] согласуется с возникающим влиянием ЯЩУРА на состав микробиоты кишечника.[186] Несмотря на эти достижения, большинство текущих результатов, касающихся ЯЩУРА и регенерации / дифференцировки, носят описательный характер, и очень важно прояснить лежащие в основе механизмы, которые позволили бы лучше понять физиологические и патологические эффекты ящура, а также терапию стволовыми клетками.Подводя итог, эти исследования показывают, что циклы ящура оказывают длительное благотворное и омолаживающее воздействие на многие ткани, включая ткани иммунной и эндокринной систем, как у мышей, так и у людей. В отличие от TRF и IF, текущие исследовательские усилия по ящуру преимущественно сосредоточены на патологических аспектах, особенно на онкогенезе. В связи с этим в будущем будет изучено влияние ЯЩУРА на физиологические состояния, а также на клеточный метаболизм и метаболические заболевания.