Cell：让心脏返老还童

哈佛干细胞研究所的研究人员发现，存在于小鼠和人类血液中的一种蛋白，能够使逆转衰老带来的影响，使小鼠心脏重获青春。该文章于五月九日发表在Cell杂志上。

　　

生物通报道：哈佛干细胞研究所的研究人员发现，存在于小鼠和人类血液中的一种蛋白，能够使逆转衰老带来的影响，使小鼠心脏重获青春。

与年龄相关的心力衰竭影响着数百万美国人，而这项研究所发现的蛋白，有望成为首个有效治疗这种疾病的药物。此外，这一发现还将改变我们对衰老的认识。该文章于五月九日发表在Cell杂志上。

舒张性心力衰竭是老年人中最常见的心力衰竭，其症状包括心肌肥厚等等。研究人员发现，将GDF-11蛋白注入老年小鼠体内，可以减少心脏的大小和厚度，使其更像是青年小鼠的健康心脏。

“舒张性心力衰竭与心脏的老化有关，”哈佛医学院教授Richard T. Lee说。“我们的研究显示，血液循环中的GDF-11蛋白与这种老化过程有关。在老年小鼠体内提升这种蛋白的水平，能够在短时间内逆转心脏的老化。”目前还没有药物能够治愈舒张性心力衰竭，研究人员希望这一发现能够帮助人们开发有效的治疗方法。

Amy Wagers教授一直致力于联体小鼠系统的研究，该系统中的不同小鼠共享同一个血液循环系统。他们曾发现，青年小鼠血液中的循环因子，对老年小鼠的多种组织有修复作用，特别是脊髓和肌肉组织。为了明确在衰老过程中，引发心肌肥厚的生物学机制，研究人员利用联体小鼠系统，分析了循环因子对心脏的影响。

研究显示，与青年小鼠共享循环系统四周后，老年小鼠中的心肌肥厚被显著逆转，心肌细胞减小。研究人员通过蛋白组学研究，确定上述效果是GDF11蛋白带来的。GDF11蛋白属于一个非常重要的蛋白家族，TGF-beta。这一转化生长因子家族约有35个成员。

研究人员发现，在青年小鼠中GDF11的水平较高，而在老年小鼠中GDF11的水平较低。当老年小鼠体内的GDF11水平达到青年水平时，就会对老化的心脏产生显著的影响。

“衰老几乎同步影响着机体的多个系统，”Wagers说。“这说明机体内可能存在通用的信号，来驱动老化过程。我们认为这种信号就存在于血液中，因为血液流会经机体的各个器官。”

现在研究人员正在研究GDF-11对其他组织类型的影响，并努力将GDF-11推向临床试验。据他们估计，在四到五年内就可开展相应的临床试验。

 

（生物通编辑：叶予）

生物通推荐原文摘要：

Growth Differentiation Factor 11 Is a Circulating Factor that Reverses Age-Related Cardiac Hypertrophy

The most common form of heart failure occurs with normal systolic function and often involves cardiac hypertrophy in the elderly. To clarify the biological mechanisms that drive cardiac hypertrophy in aging, we tested the influence of circulating factors using heterochronic parabiosis, a surgical technique in which joining of animals of different ages leads to a shared circulation. After 4 weeks of exposure to the circulation of young mice, cardiac hypertrophy in old mice dramatically regressed, accompanied by reduced cardiomyocyte size and molecular remodeling. Reversal of age-related hypertrophy was not attributable to hemodynamic or behavioral effects of parabiosis, implicating a blood-borne factor. Using modified aptamer-based proteomics, we identified the TGF-β superfamily member GDF11 as a circulating factor in young mice that declines with age. Treatment of old mice to restore GDF11 to youthful levels recapitulated the effects of parabiosis and reversed age-related hypertrophy, revealing a therapeutic opportunity for cardiac aging.