青春的秘密-抗衰老因子GDF11

近日，巴斯德研究所（Institut Pasteur）和CNRS的研究人員闡明了血液中一種分子（GDF11）在延緩衰老方面的作用。在小鼠模型中，他們表明該GDF11分子可以起到與限制卡路里相似的好處。這項(xiàng)研究的結(jié)果發(fā)表在2019年最近一期的《Aging Cell》雜志上。(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/acel.13038 )

抗衰老是一個(gè)永恒的話題，關(guān)于GDF11的抗衰老機(jī)制，自然也成為各國學(xué)者的研究焦點(diǎn)。2014年，哈佛大學(xué)干細(xì)胞研究所在《Science》雜志發(fā)表的兩篇論文指出，給相當(dāng)于人類70歲的老年小鼠注射GDF11蛋白后，小鼠的運(yùn)動能力和腦部嗅覺區(qū)功能得到了提高。2013年，哈佛大學(xué)的干細(xì)胞生物學(xué)家艾米·維杰斯博士（Amy Wagers）和心臟學(xué)家理查德·李（Richard Lee）博士發(fā)表在《cell》雜志上的研究發(fā)現(xiàn)，聯(lián)體小鼠（通過外科手術(shù)將年輕小鼠與老年小鼠的血液循環(huán)系統(tǒng)相連，示意圖見下）中的老年小鼠在接觸年輕小鼠的血液4周后，它們心肌肥大的癥狀得到了顯著的改善，心肌細(xì)胞的體積也減小了，而這種變化與血流動力學(xué)和聯(lián)體后的小鼠行為改變并不相關(guān)。隨后，利用蛋白質(zhì)組學(xué)方法，研究者發(fā)現(xiàn)血液中的GDF11會隨著年齡的增長而逐漸減少。隨后，研究者為老年小鼠注射了GDF11，使其血液內(nèi)GDF11的水平與年輕小鼠相當(dāng)，這一實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與在聯(lián)體小鼠中觀察到的現(xiàn)象相一致，證明了GDF11在逆轉(zhuǎn)衰老造成的心臟功能下降上的作用。

生長分化因子11（growth differentiation factor-11，GDF11）是轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growth factor-β, TGF-β）超家族中骨形態(tài)發(fā)生蛋白（bone morphogenetic proteins, BMPs）亞家族中的一個(gè)重要成員，在哺乳動物的骨骼、腎等多種器官組織上均有表達(dá)，除了與哺乳動物的抗衰老作用聯(lián)系越來越緊密，GDF11在胚胎發(fā)育、骨骼和肌肉形成等方面也起著重要作用。

最新的研究發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性地補(bǔ)充重組 GDF11 蛋白，可以讓年老的小鼠有以下改變：

• 增加肌肉干細(xì)胞的數(shù)量，并引發(fā)骨骼肌肉纖維的生長。
• 經(jīng)由激活 TGF-β 信號通路與 SMAD2/3 磷酸化信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，以改善因老化而造成的腦血管減少。
• 誘發(fā)老化腦室下區(qū)的Sox2+神經(jīng)干細(xì)胞之分化與增生；因此 ，GDF11 可藉由擴(kuò)展自嗅球到海馬體中突觸可塑性的神經(jīng)生成來增強(qiáng)大腦活力。

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