本報(bào)訊 尋找青春之泉的工作似乎又回到了原點(diǎn)——至少對(duì)于那些聚焦血液的研究就是這樣。新的發(fā)現(xiàn)對(duì)于一項(xiàng)試圖解釋為何年老動(dòng)物的肌肉在接受了年輕動(dòng)物的血液后能夠恢復(fù)活力的研究提出了質(zhì)疑。
幾十年來(lái),科學(xué)家一直在試圖搞清異種共生背后的抗衰老機(jī)制,即把一只年輕小鼠與一只年老小鼠縫合在一起,從而使其共享一套血液循環(huán)系統(tǒng)。年輕小鼠的血液似乎能夠使年老小鼠返老還童,同時(shí)讓后者消瘦的肌肉再生并恢復(fù)其認(rèn)知能力。在這些研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,至少有一家公司正在嘗試在人體中復(fù)制這一效應(yīng),即利用健康年輕人的血漿治療阿爾茨海默氏癥患者。
2013年,由美國(guó)馬薩諸塞州劍橋市哈佛大學(xué)干細(xì)胞研究人員Amy Wagers率領(lǐng)的一個(gè)研究小組,似乎為這種血液興奮劑效應(yīng)給出了一個(gè)解釋。
研究人員發(fā)現(xiàn),隨著小鼠的衰老,其血液中的一種名為GDF11的蛋白質(zhì)的水平開(kāi)始下降。當(dāng)他們向年老小鼠的心肌中注射這種蛋白質(zhì)后,嚙齒動(dòng)物開(kāi)始變得“年輕”——其心臟能夠更好地輸送血液。Wagers與她的同事隨后進(jìn)行的兩項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),GDF11能夠促進(jìn)心血管和大腦神經(jīng)細(xì)胞的生長(zhǎng),同時(shí)刺激干細(xì)胞使受傷部位的骨骼肌再生。
這些發(fā)現(xiàn)使得GDF11迅速成為有關(guān)血液“返老還童”現(xiàn)象的最佳解釋。然而這一結(jié)論讓很多人感到困惑,因?yàn)镚DF11與肌生成抑制蛋白(myostatin)非常類似,后者能夠防止肌肉干細(xì)胞分化為成熟細(xì)胞——這恰好是與Wagers及其團(tuán)隊(duì)觀察到的結(jié)果相反的過(guò)程。
馬薩諸塞州劍橋市諾華生物醫(yī)學(xué)研究所執(zhí)行董事David Glass表示,對(duì)GDF11來(lái)說(shuō),“你應(yīng)該能夠想象,當(dāng)它在去年被提出來(lái)能夠幫助肌肉時(shí),是多么讓人感到驚訝的一件事情。”他說(shuō),“我們是否錯(cuò)過(guò)了一些東西?”
Glass和他的同事于是開(kāi)始著手確定為什么GDF11具有這樣的效應(yīng)。首先,研究人員測(cè)試了Wagers的研究團(tuán)隊(duì)用來(lái)測(cè)定GDF11含量的抗體以及其他試劑,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)這些化學(xué)物質(zhì)并不能區(qū)分GDF11與肌生成抑制蛋白。當(dāng)諾華的研究人員利用一種更特殊的試劑測(cè)定小鼠及人體血液中的GDF11含量后,他們發(fā)現(xiàn),GDF11的含量實(shí)際上是隨著衰老而增加的——這與肌生成抑制蛋白的情況是一樣的。而這一結(jié)果恰好與Wagers研究團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)相互矛盾。
Glass的研究團(tuán)隊(duì)接下來(lái)使用一組化學(xué)品損傷了小鼠的骨骼肌,之后再定期給這些嚙齒動(dòng)物注射3倍于Wagers所使用劑量的GDF11。Glass最終發(fā)現(xiàn),與肌肉再生恰好相反,GDF11似乎通過(guò)抑制肌肉自身修復(fù)的能力,從而使損傷更加嚴(yán)重。
諾華的專家認(rèn)為,這些發(fā)現(xiàn)說(shuō)明,此前研究中采用的測(cè)量方法及其對(duì)GDF11蛋白功能的解釋都有問(wèn)題。
Glass和同事在5月19日出版的《細(xì)胞代謝》雜志上報(bào)告了這一研究成果。
Glass表示,盡管他的研究團(tuán)隊(duì)未能解釋異種共生如何工作,但卻有助于搞清bimagrumab背后的機(jī)制。后者是諾華治療肌無(wú)力的一種試驗(yàn)療法。這種目前處于臨床試驗(yàn)階段的藥物能夠抑制肌生成抑制蛋白,或許還有GDF11。
加利福尼亞州斯坦福大學(xué)干細(xì)胞生物學(xué)家Thomas Rando贊揚(yáng)了Glass及其同事使用的方法中對(duì)于細(xì)節(jié)的重視。他說(shuō):“他們做了一項(xiàng)非常全面和嚴(yán)格的工作。”他并不認(rèn)為這一發(fā)現(xiàn)是該領(lǐng)域遭受的一次挫折,因?yàn)樗C明了研究人員在Wagers的工作開(kāi)展之前的預(yù)測(cè)。“如果這篇論文先發(fā)表,它并不會(huì)讓人感到奇怪。”他說(shuō)。
沒(méi)有參與這項(xiàng)研究的美國(guó)約翰斯·霍普金斯大學(xué)教授李世振在一份聲明里“中立”地評(píng)論說(shuō),最新研究對(duì)GDF11蛋白的抗衰老效果明確提出質(zhì)疑,有必要進(jìn)行更多研究。
對(duì)于新研究提出的疑問(wèn),持有“返老還童”觀點(diǎn)的Wagers解釋說(shuō),Glass等人的數(shù)據(jù)看似與早先的數(shù)據(jù)矛盾,但GDF11蛋白可能有多種形式,她和同事確定至少其中一種GDF11蛋白的水平會(huì)隨年齡增加而下降,維持一定量的GDF11蛋白對(duì)于肌肉健康十分必要。
據(jù)悉,GDF11蛋白的有關(guān)研究成果曾被美國(guó)《科學(xué)》雜志評(píng)為2014年十大科學(xué)突破之一。(趙熙熙)
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