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。這項研究的結果發(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 )

抗衰老是一個永恒的話題，關于GDF11的抗衰老機制，自然也成為各國學者的研究焦點。2014年，哈佛大學干細胞研究所在《Science》雜志發(fā)表的兩篇論文指出，給相當于人類70歲的老年小鼠注射GDF11蛋白后，小鼠的運動能力和腦部嗅覺區(qū)功能得到了提高。2013年，哈佛大學的干細胞生物學家艾米·維杰斯博士（Amy Wagers）和心臟學家理查德·李（Richard Lee）博士發(fā)表在《cell》雜志上的研究發(fā)現，聯(lián)體小鼠（通過外科手術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，心肌細胞的體積也減小了，而這種變化與血流動力學和聯(lián)體后的小鼠行為改變并不相關。隨后，利用蛋白質組學方法，研究者發(fā)現血液中的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GDF11的水平與年輕小鼠相當，這一實驗的結果與在聯(lián)體小鼠中觀察到的現象相一致，證明了GDF11在逆轉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，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)現系統(tǒng)性地補充重組 GDF11 蛋白，可以讓年老的小鼠有以下改變：

• 增加肌肉干細胞的數量，并引發(fā)骨骼肌肉纖維的生長。
• 經由激活 TGF-β 信號通路與 SMAD2/3 磷酸化信號轉導途徑，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+神經干細胞之分化與增生；因此 ，GDF11 可藉由擴展自嗅球到海馬體中突觸可塑性的神經生成來增強大腦活力。

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