随着人类寿命的延长，越来越多的人面临衰老所带来的运动功能下降和认知障碍等问题。因此，深入阐明对抗衰老的机制显得尤为重要。研究显示，仅通过将年轻小鼠的血浆作用于老年小鼠，就能够在分子、结构、功能和认知层面上显著缓解与年龄相关的问题，如记忆力减退和肌肉力量下降等。

哈佛大学干细胞研究所的Amy Wagers教授在2013年于《细胞》杂志上发表了相关研究。她使用了一种被称为“连体动物”模型，该模型最早由Wagers教授于14年前创建。通过手术将老年鼠与青年鼠的血管连接，使年轻小鼠的血液流入老年小鼠体内。结果显示，在共享循环系统4周后，老年小鼠的心肌肥厚情况得到了显著改善，心肌细胞尺寸减少。通过蛋白组学分析，研究者最终确认这一效果与GDF-11蛋白相关。研究表明，年轻小鼠体内的GDF-11水平相对较高，而老年小鼠的水平则较低。当老年小鼠通过共享循环系统提高GDF-11水平至年轻小鼠的标准时，其心脏的大小和厚度也随之恢复到健康状态。

过去的研究表明，GDF-11似乎主要作用于心脏，但最近的发现显示，GDF-11对多种器官和细胞类型都有益处。哈佛大学的Lee Rubin在2014年于《自然》杂志上发表的研究中指出，注入年轻血液可以逆转老年小鼠的认知功能和突触可塑性——这些都是与衰老相关的损伤。尽管老年小鼠无法像年轻小鼠一样稳定形成记忆，但经过几周共享年轻血液后，这种情况得以逆转。该项研究还发现，给相当于人类70岁老年的小鼠注射GDF-11蛋白，不仅改善了它们的运动能力，还提升了其嗅觉脑区的功能，使其能够像年轻小鼠一样灵敏感知气味。这一改善被归因于一种名为“突触可塑性”的修复机制，该机制使神经能够重新排列连接并与其他神经形成新的连接。

GDF-11是TGF-ß超家族的一个成员，这个家族包含了广泛分布在人体内的多种信号蛋白，包括TGF-β亚型、骨形态发生蛋白(BMPs)、生长分化因子(GDFs)等，共有40个已知成员。这些蛋白在细胞增殖、分化、合成和凋亡的调控中起着关键作用，在出生前发育及出生后生长、重塑和多种组织器官的维护中扮演重要角色。据研究显示，年轻小鼠体内天然存在的GDF-11浓度高于老年小鼠，而提高老年小鼠体内的GDF-11水平能够显著增强各个器官系统的功能，这表明GDF-11在恢复衰老肌肉和脑功能方面具有显著作用。这一发现为改善衰老带来的问题提供了新的研究方向。

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