解密抗衰老因子GDF11

近日，巴斯德研究所（Institut Pasteur）和CNRS的研究人员阐明了血液中一种分子（GDF11）在延缓衰老方面的作用。在小鼠模型中，他们表明该GDF11分子可以起到与限制卡路里相似的好处。这项研究的结果发表在2019年最近一期的《Aging Cell》杂志上。(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/acel.13038 )

抗衰老是一个永恒的话题，关于GDF11的抗衰老机制，自然也成为各国学者的研究焦点。2014年，哈佛大学干细胞研究所在《Science》杂志发表的两篇论文指出，给相当于人类70岁的老年小鼠注射GDF11蛋白后，小鼠的运动能力和脑部嗅觉区功能得到了提高。2013年，哈佛大学的干细胞生物学家艾米·维杰斯博士（Amy Wagers）和心脏学家理查德·李（Richard Lee）博士发表在《cell》杂志上的研究发现，联体小鼠（通过外科手术将年轻小鼠与老年小鼠的血液循环系统相连，示意图见下）中的老年小鼠在接触年轻小鼠的血液4周后，它们心肌肥大的症状得到了显著的改善，心肌细胞的体积也减小了，而这种变化与血流动力学和联体后的小鼠行为改变并不相关。随后，利用蛋白质组学方法，研究者发现血液中的GDF11会随着年龄的增长而逐渐减少。随后，研究者为老年小鼠注射了GDF11，使其血液内GDF11的水平与年轻小鼠相当，这一实验的结果与在联体小鼠中观察到的现象相一致，证明了GDF11在逆转衰老造成的心脏功能下降上的作用。

生长分化因子11（growth differentiation factor-11，GDF11）是转化生长因子β（transforming growth factor-β, TGF-β）超家族中骨形态发生蛋白（bone morphogenetic proteins, BMPs）亚家族中的一个重要成员，在哺乳动物的骨骼、肾等多种器官组织上均有表达，除了与哺乳动物的抗衰老作用联系越来越紧密，GDF11在胚胎发育、骨骼和肌肉形成等方面也起着重要作用。

最新的研究发现系统性地补充重组 GDF11 蛋白，可以让年老的小鼠有以下改变：

• 增加肌肉干细胞的数量，并引发骨骼肌肉纤维的生长。

• 经由激活 TGF-β 信号通路与 SMAD2/3 磷酸化信号转导途径，以改善因老化而造成的脑血管减少。

• 诱发老化脑室下区的Sox2+神经干细胞之分化与增生；因此 ，GDF11 可藉由扩展自嗅球到海马体中突触可塑性的神经生成来增强大脑活力。