在老鼠大脑和肌肉的功能更年轻
更多的进展与GDF 11,抗衰老的蛋白质
哈佛干细胞研究所(HSCI)研究人员表明,蛋白质,他们先前证明可以让失败的心在衰老小鼠看起来更像那些年轻的健康小鼠,同样可以提高大脑和衰老小鼠骨骼肌功能。
在两个独立的论文给早期的《华尔街日报》5月5日在线发布的科学——这是本周五出版的论文,李教授艾米赌注和鲁宾,哈佛大学干细胞与再生生物学(HSCRB)报告说,注射的蛋白质称为GDF11,发现在人类和老鼠,改善小鼠的运动能力同等年龄的一个70岁的人,同时也提高了大脑的嗅觉功能区域年长的老鼠——他们可以检测气味年轻的老鼠一样。
每个说,鲁宾和赌注霸菱意想不到的发展,他们希望GDF11首次人体临床试验在三至五年。博士后丽达Katsimpardi鲁宾集团是第一作者的论文,和博士后Manisha Sinha和年轻的张成泽是主要作者在纸上的赌注。
这两项研究检查GDF11的影响在两个方面。首先,通过使用所谓parabiotic系统,两只老鼠的手术加入和年轻的老鼠的血液循环通过年长的老鼠。其次,通过与GDF11注入年长的老鼠,在早期研究赌注和理查德·李,布莱根妇女医院的也是一个今天发表的两篇论文,作者展示了足以扭转衰老的特征在心脏。
道格•梅尔顿HSCRB联合主席和主任HSCI,反应的两篇论文说,他不能“召回一个更加令人兴奋的发现来自于干细胞科学和聪明的实验。这应该给我们都希望一个更健康的未来。我们都想知道为什么我们年轻时更强,思维更敏捷,实际上这两个让人兴奋异常的论文指出,一个可能的答案:高水平的蛋白质GDF11年轻时。似乎有小问题,至少在动物,GDF11有惊人的能力去恢复老化肌肉和大脑功能,”他说。
梅尔顿,Xander的哈佛大学教授继续说,说正在进行的合作赌注,干细胞生物学家一直关注肌肉,鲁宾,其重点是神经退行性疾病和使用病人生成的干细胞作为药物发现的目标,和李,一个心脏病专家和研究员,“是一个很好的例子,哈佛干细胞研究所的力量作为一个引擎和发现真正的协作努力,把大的人们聚集到一起,独特的想法和专业技能在不同生物领域。”
梅尔顿指出,GDF11自然存在于更高的浓度在年轻的老鼠比在年长的老鼠,年长的老鼠有所改善和提高其水平到目前为止每个器官系统的功能进行了研究。
老鼠赌注开始使用parabiotic系统14年前作为一个斯坦福大学的博士研究员,当她和他的同事托马斯金兰,斯坦福大学、加州大学伯克利,伊丽娜·Conboy Irving Weissman,斯坦福大学,发现年轻的老鼠的血液循环在老老鼠似乎有一些振兴对肌肉损伤后修复的影响。
去年她和理查德·李发表了一篇论文,他们报告说,当暴露于血液的年轻老鼠,增大,削弱了老老鼠的心回到一个更年轻的大小,并改进其功能。然后与科罗拉多州的公司合作,对报道,GDF11血液中的因素显然负责振兴的效果。发现GDF11可能带来了希望,在某种形式,舒张期心衰的治疗方法,一种致命的条件在现在是不可逆转的老年人,和致命的。
“从以前的工作似乎可以GD11心具体,“打赌说,“但这表明它是活跃于多个器官和细胞类型…之前研究骨骼肌和parabiotic效应真正专注于再生生物学。肌肉受损和化验如何可以恢复,”赌注解释道。
她继续说道:“额外的块,虽然之前的年轻血液因素的研究表明我们实现恢复肌肉干细胞功能和修复肌肉更好,在这项研究中,我们也看到修复DNA损伤与衰老有关,我们把它与恢复功能,我们看到改善unmanipulated肌肉。根据其他研究,我们认为,DNA损伤积累在肌肉干细胞可能反映出细胞无法正确区分成熟的肌肉细胞,这需要足够的肌肉修复。
赌注指出,仍有大量了解衰老的机制在肌肉,及其修复。“我不认为我们完全理解如何以及为什么发生。我们可以说,遗传物质的损伤是修改;基因组有优惠。但无论是损害,或修理的必要组成部分,我们还不知道。”
鲁宾,其主要的研究重点是开发治疗神经退行性疾病,尤其是在儿童,说,当他的团队开始GDF11实验,“我们知道,在旧的鼠标是坏在大脑中,有一个减少的神经发生(神经元)的发展,众所周知,认知能力下降。这不是明显的对我来说,那些可以在外围组织修复可以固定在大脑。”
post博士的丽达Katsimpardi鲁宾表示,他的团队的研究报告的首席作者,被赌注教parabiotic实验技术,但鲁宾组进行独立的实验赌注集团和“她看到神经干细胞的增加,增加了大脑中血管的发展。”Rubin said that 3D reconstruction of the brain, and magnetic resonance imaging (MRI) of the mouse brain showed "more new blood vessels and more blood flow," both of which are normally associated with younger, healthier brain tissue." Younger mice, Rubin said, "have a keen sense of olfactory discrimination," they can sense fine differences in odor. "When we tested the young mice, they avoided the smell of mint; the old mice didn't. But the old mice exposed to the blood of the young mice, and those treated with GDF11 did.
“我们认为GDF 11的影响是多血管和血流改善,增加神经发生,”鲁宾说。“这应该有其他更广泛影响大脑的其他区域。我们认为,至少在本金,会有一种反向的一些老化的衰落与单个蛋白质。这可能是一个分子像GDF 11日或GDF 11本身,可以“反向老化损伤的。
GDF11“这不是问题,“或药物开发,“可能在阿尔茨海默病是值得的,”鲁宾说。“你可以分离出的问题治疗与疾病有关的斑块和神经元纤维缠结,和认知能力的下降,甚至改善认知。”Wagers said that the two research groups are in discussions with a venture capital group to obtain funding to "be able to do the additional pre-clinical work" necessary before moving GDF 11 into human trials.
“我敢打赌,这项工作的结果,连同其他工作,将转化为临床试验和治疗,”说,干细胞生物学家。“当然,这只是一个赌注。”
“我们认为GDF 11的影响是多血管和血流改善,增加神经发生,”鲁宾说。“然而,血流增加应该更广泛的对大脑功能的影响。我们认为,至少在原则上,会有一种反向的一些认知能力下降发生在衰老,甚至用一个蛋白质。这可能是一个分子像GDF 11日或GDF 11本身,可以“反向老化损伤的。
GDF11“这不是问题,“或药物开发,“可能放缓的一些认知缺陷与阿尔茨海默病相关,疾病的主要危险因素是衰老本身,”鲁宾说。甚至可能会发生没有直接改变“斑块和缠结负担”老年痴呆症的病理特征。因此,未来的治疗这种疾病可能是一个治疗的组合,减少斑块和神经元纤维缠结,如抗体针对β-amyloid肽,与一个潜在的像GDF-11认知增强剂。
打赌说,两个研究小组在讨论风险资本集团获得资金“做额外的临床前工作”之前必要的GDF 11到人体试验。
“我敢打赌,这项工作的结果,连同其他工作,将转化为临床试验和治疗,”说,干细胞生物学家。“当然,这只是一个赌注。”
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出版物
Manisha Sinha,年轻的c .张成泽Juhyun哦,Danika Khong,伊丽莎白·吴y Rohan马诺,克里斯汀·米勒,塞缪尔·g·里加拉多弗朗西斯科·s . Loffredo詹姆斯·r·Pancoast老总迈克尔·f·Hirshman,杰西卡·Lebowitz詹妮弗·l·沙得拉、诺阿Cerletti,托马斯•Serwold Mi-Jeong Kim劳里j .固特异伯纳德•Rosner理查德·t·李,艾米j .赌注。恢复系统GDF11水平逆转老年小鼠骨骼肌功能障碍。在线发表的科学,2014年5月5日。doi: 10.1126 / science.1251152
丽达Katsimpardi, Nadia k . Litterman帕梅拉·a·史肯克里斯汀·m·米勒,弗朗西斯科·s . Loffredo格雷戈里·r·Wojtkiewicz约翰·w·陈,理查德·t·李,艾米j .赌注,李·l·鲁宾。血管和神经源性复兴衰老小鼠大脑年轻系统性因素。在线发表的科学,2014年5月5日。doi: 10.1126 / science.1251141
