生长分化因子11在延缓衰老方面的最新进展(2)

　　4. 2 骨骼肌功能改善的细胞学基础 骨骼肌损伤的修复主要与肌卫星细胞有关〔25,26〕,GDF11 对老年鼠骨骼肌的影响可能与肌卫星细胞有关。Sinha 等〔5〕给老年鼠注射重组 rGDF11,4 w后用流式细胞术检测肌卫星细胞。发现肌卫星细胞的数量与注射前相比明显增加，且提高了 DNA 的完整性，但年轻小鼠则无此显着变化。体外用 rGDF11 培养老年肌卫星细胞发现多细胞核的肌管数量增加，线粒体的数量增多，功能增强。这说明恢复老年机体 GDF11 水平可以直接或者间接对肌卫星细胞起作用，使肌卫星细胞的数量增加。恢复机体的 GDF11 水平还能够改善线粒体的功能与结构，提高肌肉的持久性和耐力。但并非所有研究都认为 GDF11 可改善骨骼肌功能，如 Jean-plong〔15〕发现 GDF11 可以通过自分泌或者旁分泌的形式抑制成肌细胞的分化，发挥着和 MSTN 相似的功能。表明 GDF11 在骨骼肌具有多重功能，对它的研究还有待进一步深入。

　　5 GDF11 对老年骨质的影响

　　5. 1 GDF11 可促进成骨细胞形成，抑制老年鼠骨质疏松 随着年龄的增加，老年人骨的骨质丢失，容易引起骨质疏松〔2〕.

　　骨质疏松在老年人群中属于多发性疾病，会严重影响老年人的生活质量，并且增加死亡率〔27〕.老年人骨质疏松大部分是因为年龄的增加而引起的，主要表现为骨质减少，骨强度变低，骨的脆性增大〔28〕.

　　Zhang 等〔8〕研究发现患有骨质疏松的患者机体 GDF11 的水平较正常人低，小鼠模型中也是这样。随着老年化的进行，在血浆和骨髓中 GDF11 水平急剧下降，获得骨质疏松的概率增加。药理学补充 GDF11,恢复机体 GDF11 水平，GDF11 能够促进过氧化物酶体增生物激活受体（ PPAR） -γ SUMO 化修饰，抑制了 PPAR-γ 的活性，使骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化，成骨细胞数量显着增加，抑制了骨髓间充质干细胞形成脂肪。

　　5. 2 骨质改善的细胞学基础 Zhang 等〔8〕用 DMI 做脂肪分化分析，发现经过 GDF11 作用，抑制了 MDI 混合液脂肪的分化，减少了脂肪特异性基因的表达。他们发现通过 GDF11 作用能够提高 PPAR-γ 的 SUMOylation 的水平〔29〕.他们发现通过GDF11 作用能够抑制 PPAR-γ 作为一个转录因子的活性，因为GDF11 过度表达抑制了 PPAR-γ 诱导激活 293Tcell 中的 ACC和 FABP4 使他们的表达下降。因此 GDF11 通过促进 PPAR-γSUMOylation 抑制 PPAR-γ 的活性，进而抑制了骨髓间充质干细胞分化成脂肪，促进成骨细胞的形成，延缓了骨质疏松。

　　6 总 结

　　GDF11 在体内发挥了多重生物学作用： GDF11 可作用于心脏，延缓增龄引起的心脏肥大，提高老年鼠心脏功能； 作用于大脑毛细血管内皮细胞，可改善大脑的脉管系统和神经发生能力； 作用于骨骼肌卫星细胞，可促进老年鼠肌卫星细胞的增殖，提高老年鼠的握力和耐力； 作用于骨骼，可促进成骨细胞的发生，抑制脂肪细胞的形成，延缓骨质疏松。因此，GDF11 在衰老组织器官的修复方面能够发挥非常重要的作用，在老年人健康促进方面具有极好的应用价值。可以估计，GDF11 将成为下一步科学研究的新热点，随着对它研究的深入，GDF11 将为人类在抗衰老和治疗因衰老相关的疾病方面提供新思路、新策略。