GDF11抗衰老研究：雾里看花，波澜再起
2015-10-23 MedSci MedSci原创
每年招聘季，最常见的宣传语莫过于：团队需要年轻的血液。 同样，在抗衰老研究领域，年轻血液也一直深受青睐。对其研究可以追溯至20世纪50年代。《Science》、《Nature》、《Cell》等多家顶尖期刊都先后发表过相关研究成果，每次的新发现都会引起广泛关注，掀起热议。但是正如抗衰老研究本身的复杂一样，其相关联的研究成果在备受瞩目的同时也一直争议不断 “吸血鬼”试验的开端：
团队需要年轻的血液，就能保持不断成长。这是商业术语，然而，在疾病健康领域，抑或也是如此！
在中国古代就有传说，换血能维持健康。在抗衰老研究领域，年轻血液也一直深受青睐。对其研究可以追溯至20世纪50年代。Nature、Cell、Science等多家顶尖期刊都先后发表过相关研究成果，每次的新发现都会引起广泛关注，掀起热议。但是正如抗衰老研究本身的复杂一样，其相关联的研究成果在备受瞩目的同时也一直争议不断！
“吸血鬼”试验的开端：构建血液循环模式，逆转老年化
1956年，康奈尔大学的Clive McCay博士首次开展“吸血鬼”式抗衰老的研究，通过将年轻老鼠和老年老鼠的血管相接，构建血液循环系统，实现“异种同生”模式。结果发现老年鼠的关节软骨得到年轻化恢复。至于其机理，却一直没有明确解析。当然，它也是认为限制饮食，能长寿的重要学者（Honoring Clive McCay and 75 years of calorie restriction research.）！
2005年，斯坦福大学医学院神经学教授Thomas Rando再次还原上述实验，通过在具备年龄差的老鼠之间实现血液循环，发现年老鼠的肝脏、肌肉都呈现年轻化状态，且修复损伤肌肉的能力也回到年轻的状态。而对于同处一个系统下的小鼠而言，却出现了提前衰老。这种“返老孩童”的成果发表于《Nature》，惊动医学界。（文献：Rejuvenation of aged progenitor cells by exposure to a young systemic environment）
关于GDF11的争议：“返老孩童”背后的关键蛋白
近年来，不少实验室都对此现象背后的机理着迷，争相以年轻血液为研究对象，期冀找到抗衰老的关键元素。
哈佛Wagers团队：GDF11能部分逆转大脑、肌肉、心脏的老年化
2013年，哈佛大学干细胞生物学家Amy Wagers与哈佛大学医学院附属布列根和妇女医院的心脏病学专家Richard Lee及其他们的同事在小鼠和患有心肌肥大的老年鼠之间建立血液循环模式，发现老年鼠的心肌缩小，且幼鼠没有出现提前衰老的现在。
研究团队发现一个特殊的蛋白质，GDF11，在老年鼠的血液中浓度下降，且给老年鼠注射GDF11蛋白能够部分逆转心脏随年龄生长的增厚。这一特殊蛋白或许可以解释年轻血液对年老者的积极影响。相关成果发表于《Cell》（Cell：GDF-11 蛋白让心脏重获青春）。（文献：Growth Differentiation Factor 11 Is a Circulating Factor that Reverses Age-Related Cardiac Hypertrophy）
2014年，Wagers研究团队先后证实，GDF11蛋白能够逆转啮齿动物的肌肉和大脑的老年化。同年在《Science》上发表两篇文章。（文献一：Vascular and Neurogenic Rejuvenation of the Aging Mouse Brain by Young Systemic Factors）（文献二：Restoring Systemic GDF11 Levels Reverses Age-Related Dysfunction in Mouse Skeletal Muscle）（Science：血液抗衰老研究曙光乍现 返老还童有望实现）
质疑：GDF11不能抗衰老？
同年5月，诺华生物医学研究院（NIBR）肌肉疾病研究专家David Glass研究团队提出相反的结论。他们发现，哈佛团队用于检测GDF11的抗体同样能够识别GDF8，一种阻止肌肉生长的蛋白质。他们分析，人和老鼠血液中的GDF11浓度实际上随着年龄而上升，因为在他们的研究中，给年轻老鼠注射GDF11蛋白会出现抑制肌肉生成的现象。相关研究成果发表于《Cell Metabolism》。（文献：GDF11 Increases with Age and Inhibits Skeletal Muscle Regeneration）（哈佛大学年轻血液抗衰老研究受到严重质疑 ）
近期，Wagers团队对上述质疑回应，认为他们检测GDF11和GDF8的试验本身存在缺陷，因为诺华研究团队在抗体试验中检测到的蛋白其实主要是免疫球蛋白，随着年龄浓度上调的另一种蛋白。
其实对于哈佛研究团队的研究成果的质疑并不局限于此一家。费城心脏生理学家Steven Houser研究团队发现，GDF11注射后，年老老鼠的心脏厚度没有变化。Wagers表示，这可能与商业购买的GDF11蛋白存在差异相关。
GDF11抗衰老研究，结果迥异
为了证实过去研究成果的正确，Wagers研究团队不甘心一系列质疑，再次乾地研究。每天给试验老鼠注射同剂量的GDF11蛋白，结果发现，该蛋白能显著缩小老鼠的心肌，无论年幼还是年老。除此之外，研究团队还发现，受试老鼠的体重明显减轻。至于其机制，研究人员表示尚未研究清楚。相关研究成果于10月21日在线发表在《Circulation Research》。（文献：Circulating Growth Differentiation Factor 11/8 Levels Decline with Age）。
至于说，“返老孩童”的预想能否实现？研究人员表示，现在的研究还只是初期研究。
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