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《自然》重磅:年輕的免疫細胞可以逆轉衰老

這項研究來自美國明尼蘇達大學科研團隊,研究者們發現,免疫細胞的衰老竟然不止會導致免疫功能受損,還會促進其他非免疫器官的損傷,並導致小鼠短命。

移植衰老免疫細胞,同樣會促進衰老和組織損傷;反之,移植「年輕的」免疫細胞,則能夠一定程度上逆轉衰老。

所以……誰有年輕力壯的免疫細胞,快分享一下!

為什麼研究衰老會研究到免疫細胞頭上呢?

近年來,科學家們其實已經意識到了,既然衰老是大多數慢性病的主要危險因素,那麼其實衰老本身就有可能成為一種治療的目標。

圖源| pixabay

治療衰老,實際操作要落在衰老細胞(senescent cells)上。衰老細胞是一類狀態特殊的細胞,基本停止增殖,但仍然保留着代謝活性,一大特徵就是以分泌炎性細胞因子、生長因子和蛋白酶為主的衰老相關分泌表型(SASP)。少量的衰老細胞即可導致機體功能的衰退。

目前科學家們已經開發出一系列藥物靶向清除衰老細胞,這些藥物被稱為senolytics,它們也在臨床前研究中表現出了一定的效果。

但是這個思路存在一些問題。我們總不能一股腦把所有衰老細胞都弄走,不僅單一的藥物實現不了這麼全面的清除,就算真能做到,恐怕也安全性欠佳。那麼就有一個新的解決辦法出現了——哪種衰老細胞對衰老的推動作用最大,我們就先打它!

由此,研究者們想到了免疫。

伴隨機體的衰老,免疫同樣在衰老,這限制了對病原體和癌細胞的抵抗,也是為什麼老年人更容易生病、對疫苗更不敏感。

如果能先解決免疫衰老的問題,對打敗整體的衰老應該很有幫助。

這裏研究者採用特異性敲除ERCC-1的方法來讓小鼠的免疫「未老先衰」。ERCC-1是一種DNA修復的關鍵酶,此前研究顯示,降低ERCC-1的表達會阻礙DNA損傷修復,並導致多種氧化損傷和衰老細胞的積累[4]。

雖然小鼠被敲除了免疫器官中的ERCC-1,但它們仍然能夠正常出生、長大,在成年之前並沒有表現出什麼不同。不過在8-10個月時進行檢測,可以發現,小鼠脾臟和骨髓組織中DNA氧化損傷水平顯著增加了。

縱向對比年輕的自己,敲除ERCC-1小鼠的T細胞和B細胞數量顯著減少;橫向對比正常小鼠,敲除小鼠的淋巴細胞計數也更不穩定。研究者認為,這足夠說明,在ERCC-1敲除小鼠中發生的,並不是一種免疫「發育缺陷」,而是免疫的「退化」。

換個更通俗的說法,就是ERCC-1敲除小鼠的免疫系統,提前衰老了!

當與正常2歲大的衰老小鼠對比,也可以發現敲除小鼠的免疫細胞與天然衰老的免疫細胞存在一定的相似。後續對免疫細胞亞群的分析也顯示,敲除小鼠的T細胞、NK細胞和巨噬細胞的SASP表型顯著增加,與正常衰老類似。

對比正常小鼠(藍),ERCC-1敲除小鼠(紅)免疫細胞特徵與正常衰老小鼠(黃)類似

那麼免疫系統的衰老有什麼影響呢?

免疫功能下降是肯定的了。研究者們還收集了8-11個月大敲除小鼠的多種組織進行分析,發現在非淋巴器官中,也出現了高水平的DNA損傷、氧化應激和衰老!

這些又進一步導致了組織損傷。例如,血清中的肝損傷標誌物丙氨酸和天冬氨酸轉氨酶升高、尿液中的白蛋白和腎損傷標誌物升高、胰腺功能障礙標誌物澱粉酶水平升高。

不用多說,ERCC-1敲除小鼠的壽命也變短了。

多組織表現出衰老和損傷

免疫系統衰老小鼠壽命縮短

當研究者將ERCC-1敲除小鼠的脾細胞移植給早衰模式小鼠,可憐的小鼠衰上加衰,壽命更短了。

反之,將年輕健康小鼠的脾細胞移植給早衰小鼠,一個月後檢測,可以發現幾個組織的衰老標誌物表達顯著減少,血液循環中的SASP相關細胞因子也減少了。

移植年輕小鼠免疫細胞後(橙)細胞衰老特徵顯著降低

此前研究發現用雷帕黴素類似物抑制mTOR活性可以增強老年人對流感疫苗的反應[5],所以研究者也嘗試用雷帕黴素治療ERCC-1敲除小鼠,發現能夠顯著降低外周免疫細胞中衰老標誌物的表達、改善小鼠的免疫功能。

由此可見,靶向衰老免疫細胞的確很有潛力。

責任編輯: 李韻  來源:奇點網 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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