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疑云重重的复原性蛋白质《新闻》

发布时间:2020-09-14 21:34:27 阅读: 来源:压焊机厂家

网导读:过去曾报道过的幼鼠血液可复原肌肉的解释受到挑战,有实验室得出与其截然相反的结论…&……

过去曾报道过的幼鼠血液可复原肌肉的解释受到挑战,有实验室得出与其截然相反的结论……

那是一个令人难以置信的观察结果:将一只年幼小鼠和一只年长小鼠的循环系统连接起来之后,年长小鼠似乎得到了复原。这一效应于20世纪50年代被首次发现,自那以后至2015年,有几个研究室都在热切地寻找导致这一效应的分子物质,以期利用它们来减缓甚至逆转人类的衰老。其中一个研究室的成果特别突出:他们在幼鼠的血液中找到一种名为GDF11的蛋白质。而哈佛大学(HarvardUniversity)的一个研究小组则为此发表了好几篇观点鲜明的论文(其中两篇刊登在去年的《科学》(Science)上),称这种蛋白质在年长的动物体内有所减少,这使得它无法对其肌肉、大脑和心脏进行重建。然而,就在本周(2015.5.22),据马萨诸塞州剑桥的诺华生物医学研究院(NovartisInstitutesforBioMedicalResearch)一个研究小组的阐述,他们的结果挑战了GDF11具有复原性的权威说法。

其实,诺华小组并非质疑幼鼠的血液能使年长小鼠复原的观点,而是认为哈佛大学研究组对此现象的解释错误。他们的论文发表于《细胞代谢》(CellMetabolism),主要是质疑哈佛研究组使用较早期的研究结果来进行分析,并提示GDF11实际上抑制肌肉再生。来自渥太华医院研究所(OttawaHospitalResearchInstitute)的MichaelRudnicki参与了该论文的附属评论工作,他直率地表示,哈佛研究组的整个研究前提就不是正确的。而其他人则审慎得多,但对于这项新研究部分削弱了原有关于GDF11的主张依然表示同意。比如,来自加利福尼亚州帕洛阿尔托斯坦福大学(StanfordUniversity)的生物学家ThomasRando就认为,GDF11并非随着动物年龄的增长而下降。

哈佛研究组也毫不示弱。其干细胞生物学家AmyWagers承担了大部分的原始研究工作,她认为诺华仅凭GDF11水平的数据实在是说服力欠缺,并且表示,他们仍然坚信:随着动物年龄的增长,至少有一种形式的GDF11在血液中减少,而对于肌肉健康而言,将GDF11水平维持在适当的生理范围内是很关键的。

于是,Wagers以其博士后的身份,与Rando等人合作,开始探索多种以连接不同年龄小鼠的循环系统(这一过程被称为异种共生或并生)来影响衰老进程的方式(Science,12September2014,p.1234)。2013年,她的团队联合心脏病专家RichardLee所在布莱根妇女医院(BrighamandWomen’sHospital)的实验室,在《细胞》(Cell)上刊登了文章,提出:随着小鼠年龄的增长,其血液中的GDF11水平相应下降,并且他们通过注射的方法(类似于幼鼠-年长小鼠的异种共生)恢复了小鼠的GDF11水平,从而部分逆转与年龄相关的心肌肥厚。去年,Wagers与其合作研究者(包括Lee和哈佛神经科学家LeeRubin)在《科学》(Science)上发表文章,提出GDF11还能为年长小鼠的大脑血管提供营养,促进神经细胞生长,从而改善它们的嗅觉。而在他们的第二篇《科学》(Science)论文中,Wagers和Lee共同报道了GDF11能刺激年长小鼠受损肌肉的复原,这是因为在它们接受了GDF11之后,在力量及跑步测试中获得了更好的成绩。

但是,也有一些专家对这篇有关肌肉复原的论文提出了困惑,因为GDF11是肌肉生长抑制素(myostatin)的一位近亲,而后者是一种可控制肌肉生长的蛋白质,此前已有过深入研究:缺乏这种肌肉生长抑制素的动物和人类能长出凸起的大块肌肉,而该物质过量也会抑制肌肉的再生,那么,为何与它极其相似的一种蛋白质却能表现出截然不同的效应呢?

来自诺华中心的DavidGlass是其中一位质疑者,他曾协助开发出一种用于治疗肌肉萎缩的肌肉生长抑制素阻断剂。他的团队通过Wagers曾沿用过的两种分析方法蛋白质组学分析和商用抗体分析来测试实验大鼠体内的GDF11水平,却发现无法辨别GDF11和myostatin。于是,他们使用了更具特异性的测试方法,结果发现随着年龄的增长,大鼠和人类血液中的GDF11水平确实有向上的趋势,同时大鼠肌肉中的GDF11mRNA的水平也随着年龄增长而提升了。

诺华研究组还测试了GDF11对肌肉再生的效果。他们做了一个普通的试验:给予一只年幼小鼠GDF11,然后用蛇毒损伤其腿部肌肉。结果,小鼠肌肉的再生受到了削弱。因此,Glass表示,他们的结论是,GDF11似乎对肌肉产生了损害。

不过,Wagers仍然坚持自己的数据是正确的。她指出,他们的团队在《科学》(Science)论文中利用了另一种可分辨GDF11和myostatin的抗体,结果发现:随着小鼠年龄的增长,GDF11的水平下降。并且,她还表示,Glass小组的致伤试验与她的研究没有可比性,这是因为对方使用了幼鼠,且给予的GDF11剂量要高三倍(所以说Glass只完成了部分实验,因为他未在年长小鼠中看到Wagers所用剂量产生的任何效应)。Wagers指出,实际上,GDF11所在的信号通路具有众所周知的剂量敏感性,在其低剂量和高剂量的不同情况下,会出现截然不同的效应。此外,诺华研究组的肌肉再生测试与她的试验不具可比性哈佛研究组用冻伤组织的方法来致伤肌肉,此法不大可能会像毒素一样,杀死再生肌肉所必需的肌肉干细胞。

此外,Wagers表示,她的团队所获取的新数据将会证明,对于这个显而易见的矛盾问题,的确有一个非常令人信服的生物学解释。她的其中一位合作者Lee也对此表示同意。但另一位Rubin则显得较为审慎,他的意见是:显然应该重视这篇报道。因此,尽管诺华的结果未能成功挑战Wagers团队再次提出的关于GDF11对大脑具有益处的断言,却使得负责牵头这项研究的Rubin表示,他们正在设计一系列的试验来使自己信服:他们在实验鼠大脑中所见的一切都是真理。

对此,其他人的看法似乎更为冷静。他们之中的一位代表来自马里兰州巴尔的摩约翰·霍普金斯大学(JohnsHopkinsUniversity)的分子生物学家Se-JinLee专门研究肌肉生长抑制素,他表示,即使诺华的新发现是正确的,也可能至少无法反驳Wagers等人所报道的某些益处。他指出,GDF11的体内效应很可能是复杂的,因此尚待解决的问题还有很多。总之,一切拭目以待。

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