2023年11月17日，浙江大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院和附屬邵逸夫醫(yī)院趙經(jīng)緯教授、復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)轉(zhuǎn)化研究院舒友生教授及深圳華大生命科學(xué)研究院韓磊博士團(tuán)隊合作在《自然·通信》（Nature Communications）在線發(fā)表題為“GDF11 slows excitatory neuronal senescence and brain ageing by repressing p21”的研究論文（DOI：10.1038/s41467-023-43292-1），揭示生長分化因子11（GDF11）在腦內(nèi)興奮性神經(jīng)元中特異性高表達(dá)，內(nèi)源性GDF11可以通過抑制p21延緩興奮性神經(jīng)元衰老和腦衰老，并改善認(rèn)知老年化。該研究為開發(fā)延緩腦衰老和改善認(rèn)知老年化的干預(yù)方法提供了新思路。

研究顯示，GDF11在興奮性神經(jīng)元中特異性高表達(dá)，并且呈高度種系保守性。全腦敲除興奮性神經(jīng)元的GDF11能加速特定腦區(qū)的細(xì)胞衰老并縮短小鼠壽命，且興奮性神經(jīng)元為主要衰老細(xì)胞，證明興奮性神經(jīng)元中的GDF11在腦衰老進(jìn)程中發(fā)揮著重要作用。特異性敲除扣帶回興奮性神經(jīng)元中的GDF11能增強興奮性神經(jīng)元自身的興奮性，接收的抑制性輸入減少，頂樹突和樹突棘削減。行為學(xué)測試發(fā)現(xiàn)局部和全腦敲除興奮性神經(jīng)元中的GDF11可減弱小鼠的認(rèn)知和記憶功能。

研究人員進(jìn)一步解析了GDF11延緩興奮性神經(jīng)元衰老的分子機制：p21是GDF11缺失誘導(dǎo)興奮性神經(jīng)元自身衰老所必需的，GDF11敲除可上調(diào)pSmad2和Smad3，促進(jìn)Smad2結(jié)合在p21的啟動子區(qū)并上調(diào)p21的表達(dá)，最終引起神經(jīng)元衰老。

王迪仙博士、董昭君博士研究生和鄧穗馨博士為本文共同第一作者。研究得到國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃等資助。