分子神经生物学课后作业(赫荣乔老师)

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1、阅读作业题目：2014年，哈佛大学干细胞研究所（HSCI）发现一种蛋白质GDF11能够改善衰老小鼠人脑和骨骼肌功能，GDF11在衰老小鼠体内显著少于年轻鼠（见文献1）。2015年，Egerman等通过实验验证：GDF11随年龄增加并且抑制骨骼肌的再生（见文献2）。问题：你对这两种相反观点，谁冇道理？为什么？观点陈述：我认为Egerman等人做的实验更具说服力。理由陈述：首先对两篇文章及相关观点的概述（见表）。GDF11是骨骼肌“返老还童”的重要因子支持派反对派代表人物LidaKatsimpardiLeeL.RubinManisha

2、SinhaAmyJ.WagersMarcA.EgermanDavidJ.Glass观点®GDF11含量：衰老小鼠V年轻小鼠；②GDF11能够改善骨骼肌的功能。©GDFll含量：衰老小鼠〉年轻小鼠；②GDF1I抑制骨骼肌再生。实验方法①联体生活系统，将两只小鼠通过手术连接在•起，年轻小鼠的血液循环通过老年的小鼠；②GDF11重组蛋口注射实验：观察神经干细胞数目、血管发育、血流量和嗅觉辨别能力等；③检测技术：小鼠3D人脑重建和磁共振成像（MRI）等。①联体生活系统；②GDF11重组蛋口注射实验：分析GDF11在卫星细胞和肌肉修复中的功

3、能。®DELFIA免疫检测：SOMAmer分析和WesternBlot特异性地检测GDF11及其类似物myostatin（肌生成抑制蛋白）;②腹腔GDF1I重组蛋白注射实验：分析GDF11在卫星细胞和肌肉修复中的功能。实验结果注射GDF11的蛋白对老年小鼠损伤后的GDF11随年龄增长而质改善了老年小鼠的运动能力，并提高老龄小鼠大脑嗅觉区的功能肌肉修复产生再生效应，提高了肌肉的结构，增加了肌肉力量和小鼠的运动能力增多而不随年轻增长而减少：并且定期给小鼠注射纯化的GDF11会导致肌肉修复恶化结论GDF11能够改善衰老小鼠大脑利骨骼肌功

4、能。GDF11可以系统地调节肌肉衰老，对损伤后的肌肉修复产生再生效应GDF11随年龄增加并且抑制骨骼肌的再生；GDF11及myostatin共同参与MAPK通路。代表文献Vascularandneurogenicrejuvenationoftheagingmousebrainbyyoungsystemicfactors.Science2014,DOI:10.1126/science.1251141RestoringsystemicGDF11levelsreversesage-relateddysfunctioninmouseske

5、letalmuscle.Science2014,DOI:10.1126/science.1251152GDF11increaseswithageandinhibitsskeletalmuscleregeneration.CellMetabolism2015,22:1-11.理由一：Lida等人的实验或者Z前一些得到支持态度的研究人员的实验，都采用了两个不同年龄段（一老一少）的联体生活系统，尽管实验结果看着的确GDF11的蛋白质改善了老年小鼠的运动能力，或者提高老龄小鼠大脑嗅觉区的功能，但是由于没有特异性地检测GDF11,因为与小鼠

6、骨骼肌再生和关的信号通路涉及的影响因子可能很多，也可能彼此Z间很相似，比如过去采用的一些方法并没冇特异针对GDF11,而是检测了与GDF11非常类似的myostatin——众所周知myostatin口J以抑制肌肉生长。Egerman等人的实验通过一套DELFIA免疫检测的SOMAmer分析，特界地、精确地检测了GDF11及其类似物myostatin,所以得出的GDF11随年龄增长而增多迹彖的结果也较为可信；并且他们证实的定期给小鼠注射纯化的GDF11会导致肌肉修复恶化，与在老年人中看到的一些效应相似，更加说明了其结杲的可信程度。理

7、由二Lida的实验中，其实她也反复提到一点：当老年鼠的年龄为15个刀大时（如图l・a）,老年小鼠的血对相接合的年轻老鼠的没有任何作用，实验中SVZ区神经干细胞的数量没冇发生变化，也检测不到任何毒害作用的降低。而当老年鼠的年龄上升到21个月大吋，才得到预期的效果。作者给出的解释是：只有达到一定的年龄后（足够老），“返老还童”因子才会发挥降低衰老毒害的作用。我认为这点上，已经暴露出了这个研究实验结论的错误。这样的结果反映了作者所认为的“GDF11在衰老小鼠体内显著少于年轻鼠”只是一种阶段性观察到的错误的表象，或者是具他因子带來的结果（

8、见图l・b,Egermans实验证明观察到的随年龄降低的的因子可能是myostatin而非GDF11）由于选取的实验鼠是几个确定的年龄段，所以很难就得出GDF11随年龄连续性变化的结果了。年轻小鼠Adultratskeletalmuscle年老小鼠