老鼠和人类的心脏和思想：机械生长因子对抗与年龄有关的神经元丧失的新工具

生物医学中心的编辑助理Alexander Walker对最近一项关于机械生长因子的神经保护作用的研究结果进行了探讨。

但如果我们能够减缓这一看似不可阻挡的趋势呢?暂时把摇摆的钟摆放在一边?成人脊椎动物和人脑的神经发生在25年前首次被发现，而成人神经发生的失调在疾病的发展过程中起着重要的作用。增强或维持成人神经发生具有巨大的潜力，可作为与年龄和疾病相关的神经元丢失的治疗靶点。Anthony Windebank博士和他在明尼苏达州梅奥诊所的同事们一直在研究一种新的、有潜在价值的治疗神经退行性变的药物。

机械生长因子-超过运动补充?

机械生长因子是胰岛素样生长因子1的剪接变体。IGF-1是一种主要在肝脏中合成的蛋白质，在刺激多种组织类型的细胞生长发育方面起着至关重要的作用。MGF是一种近亲，主要表达于骨骼肌和心肌，能够刺激肌干细胞(卫星细胞)增殖，迅速修复损伤，促进肌肉生长。

这种类型的生长因子在儿童和青少年时期处于最高水平，在成年和老年阶段稳步下降。与此同时，随着我们的身体自我修复能力下降，在我们晚年，我们会经历更多的身体和神经疾病。

MGF通常在肌肉组织中表达，这已经被证实很久了。事实上，目前市场上MGF最常见的用途之一是作为运动员和健美运动员的运动补充，以增加肌肉质量。然而，在最近发表在《分子大脑》(Molecular Brain)杂志上的一项研究中，Windebank博士等人首次证明，MGF在防止衰老小鼠的神经元磨损和大脑功能障碍方面发挥了作用。

老鼠大脑中的MGF

在本研究中，我们培育了转基因小鼠，以便在海马和与神经发育和分化(神经发生)相关的脑室下区组成性地过表达MGF。组织学分析证实这些转基因标本显示异常高浓度的BrdU，这是一种检测活组织中增殖细胞的合成标记物。这表明大脑特定区域的细胞增殖和生长增加。

然后，另一组双转基因小鼠被培育出来，当在它们的饮用水中加入激活剂时，它们表现出有条件的MGF表达。利用这一新的群体，研究人员能够研究在1、3或12个月大时触发增强的神经MGF产生的长期影响。24个月时进行行为分析和进一步的组织学分析。

随着大脑中BrdU+增殖细胞水平的显著升高，MGF过表达的小鼠也表现出对与年龄相关的神经退行性变的增强抵抗力，这可以从它们改善的嗅觉行为得到证明。神经发生水平增强的小鼠在认知测试中表现出更快的速度和更高的成功。

一个有趣的发现是MGF的疗效高度依赖于年龄。诱导MGF过表达越早，BrdU+细胞的最终增殖和随后整个成年期的神经功能改善越明显。如果在小鼠12个月大时没有刺激MGF的产生，那么与对照组相比，它们在组织学或行为学上没有显著差异。

目前，MGF的细胞位置或机制尚不清楚，需要进一步研究MGF对神经发生的细胞和行为作用。然而，这项研究明确表明，机械生长因子有一天可能会有治疗应用，远远超出其目前作为一种简单的肌肉建设类固醇的作用。