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復原性”蛋白質(zhì)
更新時間:2015-06-11   點擊次數(shù):1808次

過去曾報道過的“幼鼠血液可復原肌肉"的解釋受到挑戰(zhàn),有實驗室得出與其截然相反的結(jié)論……那是一個令人難以置信的觀察結(jié)果:將一只年幼小鼠和一只年長小鼠的循環(huán)系統(tǒng)連接起來之后,年長小鼠似乎得到了復原。這一效應于20世紀50年代被發(fā)現(xiàn),自那以后至2015年,有幾個研究室都在熱切地尋找導致這一效應的分子物質(zhì),以期利用它們來減緩甚至逆轉(zhuǎn)人類的衰老。其中一個研究室的成果特別突出:他們在幼鼠的血液中找到一種名為GDF11的蛋白質(zhì)。而哈佛大學(Harvard University)的一個研究小組則為此發(fā)表了好幾篇觀點鮮明的論文(其中兩篇刊登在去年的《科學》(Science)上),稱這種蛋白質(zhì)在年長的動物體內(nèi)有所減少,這使得它無法對其肌肉、大腦和心臟進行重建。然而,就在本周(2015.5.22),據(jù)馬薩諸塞州劍橋的諾華生物醫(yī)學研究院(Novartis Institutes for BioMedical Research)一個研究小組的闡述,他們的結(jié)果挑戰(zhàn)了GDF11具有復原性的說法。

其實,諾華小組并非質(zhì)疑幼鼠的血液能使年長小鼠復原的觀點,而是認為哈佛大學研究組對此現(xiàn)象的解釋錯誤。他們的論文發(fā)表于《細胞代謝》(Cell Metabolism),主要是質(zhì)疑哈佛研究組使用較早期的研究結(jié)果來進行分析,并提示GDF11實際上抑制肌肉再生。來自渥太華醫(yī)院研究所(Ottawa Hospital Research Institute)的Michael Rudnicki參與了該論文的附屬評論工作,他直率地表示,哈佛研究組的整個研究前提就不是正確的。而其他人則審慎得多,但對于這項新研究部分削弱了原有關(guān)于GDF11的主張依然表示同意。比如,來自加利福尼亞州帕洛阿爾托斯坦福大學(Stanford University)的生物學家Thomas Rando就認為,GDF11并非隨著動物年齡的增長而下降。

哈佛研究組也毫不示弱。其干細胞生物學家Amy Wagers承擔了大部分的原始研究工作,她認為諾華僅憑GDF11水平的數(shù)據(jù)實在是說服力欠缺,并且表示,他們?nèi)匀粓孕牛弘S著動物年齡的增長,至少有一種形式的GDF11在血液中減少,而對于肌肉健康而言,將GDF11水平維持在適當?shù)纳矸秶鷥?nèi)是很關(guān)鍵的。

于是,Wagers以其博士后的身份,與Rando等人合作,開始探索多種以連接不同年齡小鼠的循環(huán)系統(tǒng)(這一過程被稱為異種共生或并生)來影響衰老進程的方式(Science, 12 September 2014, p.1234)。2013年,她的團隊聯(lián)合心臟病專家Richard Lee所在布萊根婦女醫(yī)院(Brigham and Women’s Hospital)的實驗室,在《細胞》(Cell)上刊登了文章,提出:隨著小鼠年齡的增長,其血液中的GDF11水平相應下降,并且他們通過注射的方法(類似于幼鼠-年長小鼠的異種共生)恢復了小鼠的GDF11水平,從而部分逆轉(zhuǎn)與年齡相關(guān)的心肌肥厚。去年,Wagers與其合作研究者(包括Lee和哈佛神經(jīng)科學家Lee Rubin)在《科學》(Science)上發(fā)表文章,提出GDF11還能為年長小鼠的大腦血管提供營養(yǎng),促進神經(jīng)細胞生長,從而改善它們的嗅覺。而在他們的第二篇《科學》(Science)論文中,Wagers和Lee共同報道了GDF11能刺激年長小鼠受損肌肉的復原,這是因為在它們接受了GDF11之后,在力量及跑步測試中獲得了更好的成績。

但是,也有一些專家對這篇有關(guān)肌肉復原的論文提出了困惑,因為GDF11是肌肉生長抑制素(myostatin)的一位“近親",而后者是一種可控制肌肉生長的蛋白質(zhì),此前已有過深入研究:缺乏這種肌肉生長抑制素的動物和人類能長出凸起的大塊肌肉,而該物質(zhì)過量也會抑制肌肉的再生,那么,為何與它極其相似的一種蛋白質(zhì)卻能表現(xiàn)出截然不同的效應呢?

來自諾華中心的David Glass是其中一位質(zhì)疑者,他曾協(xié)助開發(fā)出一種用于治療肌肉萎縮的肌肉生長抑制素阻斷劑。他的團隊通過Wagers曾沿用過的兩種分析方法——蛋白質(zhì)組學分析和商用抗體分析——來測試實驗大鼠體內(nèi)的GDF11水平,卻發(fā)現(xiàn)無法辨別GDF11和myostatin。于是,他們使用了更具特異性的測試方法,結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長,大鼠和人類血液中的GDF11水平確實有向上的趨勢,同時大鼠肌肉中的GDF11 mRNA的水平也隨著年齡增長而提升了。

諾華研究組還測試了GDF11對肌肉再生的效果。他們做了一個普通的試驗:給予一只年幼小鼠GDF11,然后用蛇毒損傷其腿部肌肉。結(jié)果,小鼠肌肉的再生受到了削弱。因此,Glass表示,他們的結(jié)論是,GDF11似乎對肌肉產(chǎn)生了損害。

不過,Wagers仍然堅持自己的數(shù)據(jù)是正確的。她指出,他們的團隊在《科學》(Science)論文中利用了另一種可分辨GDF11和myostatin的抗體,結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨著小鼠年齡的增長,GDF11的水平下降。并且,她還表示,Glass小組的致傷試驗與她的研究沒有可比性,這是因為對方使用了幼鼠,且給予的GDF11劑量要高三倍(所以說Glass只完成了部分實驗,因為他未在年長小鼠中看到Wagers所用劑量產(chǎn)生的任何效應)。Wagers指出,實際上,GDF11所在的信號通路具有“*的劑量敏感性",在其低劑量和高劑量的不同情況下,會出現(xiàn)截然不同的效應。此外,諾華研究組的肌肉再生測試與她的試驗不具可比性——哈佛研究組用凍傷組織的方法來致傷肌肉,此法不大可能會像毒素一樣,殺死再生肌肉所必需的肌肉干細胞。

此外,Wagers表示,她的團隊所獲取的新數(shù)據(jù)將會證明,“對于這個顯而易見的矛盾問題,的確有一個非常令人信服的生物學解釋。"她的其中一位合作者Lee也對此表示同意。但另一位——Rubin則顯得較為審慎,他的意見是:顯然應該重視這篇報道。因此,盡管諾華的結(jié)果未能成功挑戰(zhàn)Wagers團隊再次提出的關(guān)于GDF11對大腦具有益處的斷言,卻使得負責牽頭這項研究的Rubin表示,他們正在設計一系列的試驗來使自己信服:他們在實驗鼠大腦中所見的一切都是真理。

對此,其他人的看法似乎更為冷靜。他們之中的一位代表——來自馬里蘭州巴爾的摩約翰·霍普金斯大學(Johns Hopkins University)的分子生物學家Se-Jin Lee專門研究肌肉生長抑制素,他表示,即使諾華的新發(fā)現(xiàn)是正確的,也可能至少無法反駁Wagers等人所報道的某些益處。他指出,GDF11的體內(nèi)效應很可能是復雜的,因此“尚待解決的問題還有很多"??傊磺惺媚恳源?。     人類微生物組IPO時代公司已經(jīng)申請上市,希望通過自己的*個產(chǎn)品(一種從人體糞便中獲得的細菌芽孢混合物)來開發(fā)市場。治療方案(SER-109)仍處于研究過程,主要針對梭狀芽孢桿菌感染。2011年,這種細菌感染共造成29000名美國人死亡。 一位研究感染疾病的專家,同時也是默克公司前任高管。去年夏天,他表示IPO已納入計劃。之后,公司目標更為清晰,希望獲得4800萬美元的C輪融資,公司對那些希望早日上市的投資者也是十分歡迎的。自2010年10月成立,Seres 已獲得1.37億美元債務和股本,其中3600萬已被公司花費。兩年來,生物技術(shù)突飛猛進,投資者對基因療法、干細胞癌癥治療等醫(yī)療科技表示歡迎。Seres 的上市也是對投資者熱情的一種檢驗。

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