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    哈佛大學(xué)干細胞研究所（HSCI）科學(xué)家曾發(fā)現一種蛋白質(zhì)GDF11，能讓心臟功能衰退的老年鼠表現得像健康的年輕鼠。而最近他們發(fā)現，這種蛋白質(zhì)還能提高老年鼠的腦和骨骼肌的功能。這些發(fā)現由艾米·偉杰斯教授和哈佛大學(xué)干細胞與再生生物學(xué)（HSCRB）系李·魯賓領(lǐng)導的兩個(gè)研究小組合作取得，研究成果將以?xún)善?**論文的形式發(fā)表在本周五出版的《科學(xué)》雜志上。

    GDF11蛋白質(zhì)是一種人體和小鼠身上都有的蛋白質(zhì)。兩個(gè)小組給相當于人類(lèi)70歲高齡的老年鼠注射GDF11蛋白，不僅提高了它們的運動(dòng)能力，還提高了它們嗅覺(jué)腦區的功能，讓它們像年輕鼠一樣靈敏地嗅到氣味。

    兩個(gè)小組用的實(shí)驗方法基本類(lèi)似。都是先制作一種聯(lián)體支持系統，用手術(shù)把老年鼠和青年鼠的血管連在一起，讓青年鼠的血流入老年鼠體內，然后給老年鼠注射GDF11。魯賓和偉杰斯都表示，這些發(fā)現是未曾預料的進(jìn)展，并希望能在三到五年內讓GDF11進(jìn)入最初的人類(lèi)臨床試驗。

    逆轉心臟衰老特征

    早在14年前，偉杰斯在斯坦福大學(xué)做博士后時(shí)就開(kāi)始在小鼠身上使用聯(lián)體支持系統，當時(shí)她和幾位合作者發(fā)現，讓年輕鼠的血液在老年鼠體內循環(huán)，會(huì )讓老年鼠受傷的肌肉在恢復時(shí)變得更年輕。

    去年，她和理查德·李發(fā)表論文報告稱(chēng)，他們在給老年鼠變長(cháng)了的、功能衰退的心臟**年輕鼠血液時(shí)，衰老心臟恢復到年輕時(shí)大小，功能也提高了。然后她和科羅拉多州一家公司合作，發(fā)現血液中對恢復青春起作用最大的因素是GDF11。這次發(fā)現為人們帶來(lái)了希望，GDF11有可能成為治療舒張性心力衰竭的一種方案。目前在老年人中，舒張性心力衰竭是不可逆的，而且是致命的。

    提高骨骼肌控制能力

    在以往研究中，GDF11好像是專(zhuān)門(mén)針對心臟的，但新研究顯示，它對多種器官和細胞類(lèi)型都起作用。在聯(lián)體支持系統中骨骼肌表現的效果，在再生生物學(xué)中有很多。偉杰斯說(shuō)：“不同的是，以往例子是年輕血液因子恢復了肌肉干細胞功能，然后干細胞更好地修復了肌肉；在新研究中，我們還看到了與老化相關(guān)的DNA損傷的修復，由此帶來(lái)了機能恢復和肌肉控制能力的提高。我們認為肌肉干細胞中DNA損傷的積累，可能反映了細胞適當分化、變成成熟肌細胞的能力喪失，而這種能力是修復肌肉所必須的。”

    但偉杰斯還指出，在老化肌肉力學(xué)與修復方面人們要研究的東西還很多。“我們還沒(méi)有完全理解，這是怎樣以及為何發(fā)生的。我們可能會(huì )說(shuō)，損失是對基因物質(zhì)的修改、基因組斷裂等，但這是否是破壞性的，或修復所必需的？我們尚不清楚。”

    提高大腦認知能力

    魯賓研究小組的重點(diǎn)是為神經(jīng)退行性疾病開(kāi)發(fā)治療方案。魯賓說(shuō)，在他的小組開(kāi)始GDF11實(shí)驗時(shí)，“我們知道那只老年鼠的腦子非常糟糕，神經(jīng)形成數量減少，認知能力下降”。他們小組的博士后麗達·卡西姆巴蒂接受了偉杰斯在聯(lián)體支持系統方面的技術(shù)訓練，然后在魯賓小組指導了該實(shí)驗。

    魯賓說(shuō)，對小鼠大腦的3D重建和磁共振成像（MRI）顯示，“有更多的新血管和血流”，這都是大腦更年輕、更健康的表現。年輕鼠的嗅覺(jué)極靈敏，能區分9種不同的氣味。“在測試時(shí)，年輕鼠會(huì )避開(kāi)薄荷氣味而老年鼠不會(huì )，但經(jīng)過(guò)年輕血液和GDF11滋養后，老年鼠也會(huì )了。”

    “我們認為，GDF11的一個(gè)效果就是改善血管分布和血流，這能增加神經(jīng)形成。”魯賓說(shuō)，“對其他腦區應該還有廣泛的效果。我們認為，至少在理論上，有一種方法能逆轉一種蛋白質(zhì)下降引起的衰老。它可能是一種類(lèi)似GDF11的分子，或者就是GDF11本身，從而逆轉衰老導致的傷害。”

    “GDF11還不能說(shuō)完全沒(méi)問(wèn)題”，但或許可用它來(lái)開(kāi)發(fā)一種藥物，幫助治療老年癡呆癥，延緩與之相關(guān)的認知缺陷。魯賓說(shuō)，導致老年癡呆癥的主要風(fēng)險因素就是衰老，它甚至在沒(méi)有直接的“斑塊或纏結”病變時(shí)就發(fā)生了。因此，未來(lái)治療老年癡呆癥可能會(huì )與減少斑塊和纏結的療法相結合，比如用直接瞄準β-淀粉肽的抗體，再配合一種類(lèi)似GDF11的認知改良劑。

    給人們更健康的未來(lái)

    據目前研究顯示，年輕小鼠體內天然存在的GDF11濃度比老年鼠更高，提高老年鼠體內的GDF11濃度水平能提高每個(gè)器官系統的功能。對于這兩篇論文的發(fā)表，HSCRB副主席與HSCI聯(lián)合董事道格·麥爾登說(shuō)，他“想不起還有什么比這更令人興奮的發(fā)現。這給了所有人希望，我們將會(huì )有一個(gè)更健康的未來(lái)。我們都想知道，為何人們年輕時(shí)身體更強壯，思維更敏捷，這兩篇論文給我們指出了可能的答案：年輕時(shí)人們體內的GDF11水平更高。GDF11在恢復老化肌肉和腦功能方面有著(zhù)驚人的能力，至少在動(dòng)物中這似乎沒(méi)什么問(wèn)題。”

    偉杰斯是研究肌肉的干細胞生物學(xué)家；魯賓主要研究神經(jīng)退行性疾病，用病人的干細胞作為標靶來(lái)開(kāi)發(fā)藥物；李是執業(yè)心臟病專(zhuān)家和研究員。麥爾登說(shuō)，他們的組合“是哈佛干細胞研究所一個(gè)完美的榜樣，把不同生物領(lǐng)域有獨特想法的專(zhuān)家匯集在一起”。