20世纪50年代,在一个奇怪的“吸血鬼”实验(vampiric experiment)中,科学家首次发现,将年老小鼠和年轻小鼠的血液循环系统进行连接似乎能使年老的小鼠恢复活力。不少科学家都想发现血液中能解释这一现象的因子,其中就包括哈佛大学的干细胞生物学家Amy Wagers以及心脏病专家Richard Lee等人。
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哈佛大学的这个研究团队声称他们发现GDF11蛋白能够解释年轻血液的有益作用。他们曾报道称,当动物变老之后,血液中的GDF11浓度会下降,向年老小鼠体内注射GDF11则会部分扭转与年龄相关的心脏增厚(Cell, 2013, DOI: 10.1016/j.cell.2013.04.015)。Wagers及其同事关于GDF11能够改善啮齿动物的肌肉和大脑功能的两篇研究论文,发表在去年的《Science》上(DOI: 10.1126/science.1251141;10.1126/science.1251152)。
不过,他们的结果遭到了质疑。今年五月,诺华生物医学研究院(Novartis Institutes for BioMedical Research,NIBR)的肌肉疾病专家David Glass带领的研究团队则报告称,哈佛大学团队用来测量GDF11含量的抗体也可用来测定肌肉生长抑制素(myostatin,又称GDF8,与GDF11有89%的相似度),这种蛋白能够阻碍肌肉的生长。诺华团队利用不同的分析方法得出的结论是,随着大鼠和人年龄的增长,血液中GDF11的含量实际上也在增加。在他们的实验室中,GDF11注射液会抑制年轻小鼠的肌肉再生(Cell Metabolism, 2015, DOI: 10.1016/j.cmet.2015.05.010)。
针对这样的质疑,Wagers和Lee的团队最近再次发表论文进行反击,他们声称诺华团队用来检测GDF11和GDF8的方法本身就有缺陷。他们发现通过抗体试验检测的主要蛋白是免疫球蛋白,这种蛋白在血液中的浓度会随着年龄的增长而增加。在对缺乏免疫球蛋白基因的小鼠进行测试时,GDF11/8活性形式的检测结果为阴性,因此诺华的方法并不精确,这项研究刊发于《Circulation Research》(DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.115.307521)。
Wagers说,“利用我们都用过的抗体进行检测,他们关于血液中GDF11/8浓度的研究结果实际上与我们的非常接近”,但“在张冠李戴的情况下,他们的解释是有疑问的。”她在论文中指出,最近加州大学研究人员发表的一篇研究报告中也提到,血液中的GDF11/8含量随着人类年龄的增长会下降,在那些患有心脏疾病的患者血液中含量低,这一发现也证实GDF11具有抗衰老的作用。
哈佛大学团队的发现还有另外一个质疑者,费城坦布尔大学的心脏生理学家Steven Houser发表的论文称,GDF11注射液对老年大鼠的心脏厚度并没有影响(Circulation Research, 2015, DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.115.307527)。Wagers解释说,该问题可以归因于市场上购买的GDF11中,蛋白质的实际含量和活性都有变化。她说,“这并不会影响我们早期的研究,但我们知道这确实是个问题。”产品不同批次之间的差异,可能会导致Houser的团队在使用相同的剂量下,没有看到GDF11的任何效果。(Lee说他的团队现在怀疑这种剂量比他们认为的要更高。)
再回到Wagers及其合作者的最新论文,他们发现每天注射GDF11能够减少年老小鼠和新生小鼠的心肌。不过这一次他们还发现了另外一个现象:小鼠体重也会减轻。“我们目前对此还不是很了解,但是我们正在进行研究,”Wagers说。另外,与其它激素类似,GDF11的有益效果可能存在治疗窗口(therapeutic window)——剂量过大可能会引起副作用。
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Houser也认为诺华团队测定GDF11方法中的一个可能检测的是免疫球蛋白。但Houser指出,诺华团队也使用了不同的方法来检测GDF11,而Wagers最新的论文中没有对此发表评论(David Glass对此有同样的观点)。Houser说,找到GDF11在衰老中所起的作用相当重要,“再过两个月我就65了,我希望有些东西能够改善我的心脏、大脑和肌肉功能。”
http://news.sciencemag.org/biology/2015/10/antiaging-protein-real-deal-harvard-team-claims
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