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重磅:年轻的免疫细胞可以逆转衰老,研究发现抗衰老药物重要靶点
时间:2021-06-03 14:12:44  作者:lfy  来源:生物谷
再生医学网获悉,近日,美国明尼苏达大学的两位教授Paul Robbins和Laura Niedernhofer联合通信,于Nature在线发布了名为“An Aged Immune System Drives Senescence and Ageing of Solid Organs”的研究论文,结果表明衰老的免疫细胞会导致全身组织损伤,缩短寿命
  对世间生灵而言,几乎都逃脱不了衰老的命运。而从临床医学角度来看,驱动衰老的因素主要是衰老细胞。衰老细胞掌控着生物衰老的“遥控器”,并且会引起一系列跟年龄因素有关的疾病。因此,许多科学家猜测,是否能够通过“杀死”衰老细胞来延缓人类衰老速度?

  再生医学网获悉,近日,美国明尼苏达大学的两位教授Paul Robbins和Laura Niedernhofer联合通信,于Nature在线发布了名为“An Aged Immune System Drives Senescence and Ageing of Solid Organs”的研究论文,结果表明衰老的免疫细胞会导致全身组织损伤,缩短寿命。
  这项研究的主要结论是内源性DNA损伤容易影响免疫细胞,若不修复,就会导致细胞死亡或衰老,因此衰老的免疫细胞也成为延长健康寿命的关键治疗靶标。与正常衰老一样,实验室中的衰老损害先天免疫和适应性免疫——特别损害滤泡辅助性T细胞和自然杀伤细胞的功能,并潜在地驱动身体器官的衰老。实质损伤的机制似乎是细胞自主性(功能丧失)和细胞非自主性(功能获得,如SASP)的结合。研究人员总结,利用抗衰老药物靶向治疗衰老免疫细胞,在抑制多种老年疾病方面十分具有潜力。
  在实验小鼠中,减少内切酶ERCC1-XPF的表达会破坏DNA的损伤修复,并在多种组织中加速内源性氧化损伤和衰老细胞的积聚。这导致一系列与衰老相关的早发性疾病与组织病理学。因此,团队在小鼠造血细胞中选择性删除了ERCC1基因,仅在免疫系统中增加内源性DNA损伤的负担,从而仅导致免疫细胞衰老。
  许多免疫细胞随着年龄的增长而衰老,其p16和p21的表达水平增加,同时表达一种衰老相关泌表型(SASP)。通过检测细胞衰老标志物(p16和p21)以及SASP,实验发现变异小鼠的B细胞、T细胞、自然杀伤细胞和巨噬细胞中的p16和p21明显升高。SASP在T细胞、自然杀伤细胞和巨噬细胞中的表达同样增加。这表明缺失ERCC1所增加的内源性DNA损伤可导致免疫细胞衰老。
  研究发现,变异小鼠的特异性免疫细胞群损耗和衰老相较于野生小鼠更为严重。在衰老过程中,野生小鼠的淋巴细胞计数稳定,而变异小鼠的B细胞(B220+CR19+)和T细胞(CD4+和CD8+)均显著减少。此外,相较于正常小鼠,变异小鼠的进行性外周白细胞减少,老年变异小鼠的脾脏中T细胞、骨髓中B细胞比例减少。值得注意的是,五个月大的变异小鼠的免疫细胞数量显著减少,并且随着小鼠衰老,细胞数量继续下降,比正常小鼠下降更快。但在衰老过程中,变异小鼠与野生小鼠的变化相似。这表明造血细胞中ERCC1缺失的小鼠健康进入成年期后,免疫系统加速磨损,免疫衰老过早发生。此变化类似于野生型小在衰老过程中发生的变化。
  变异小鼠的先天性和适应性免疫功能皆受损。变异小鼠与野生老年小鼠相似的是,足垫肿胀程度减少,抗KLH抗体的血清水平降低。这证明变异小鼠的细胞免疫和体液免疫功能均受到损害。作为健康免疫衰老的生物标志物,自然杀伤细胞介导的细胞毒性可以未经致敏就杀伤靶细胞。然而此能力在变异小鼠中同样减弱。
  多处组织中的细胞衰老标志物在老年变异小鼠中表达有所增加,但在年轻变异小鼠表达却不明显。这证明免疫衰老优先于外周衰老。研究发现,免疫器官的衰老和氧化应激反应足以造成正常器官的组织损伤,变异小鼠具体体现为:胰腺功能障碍标志物增加、肝和肾的损害标志物增加、提前呈现椎间盘退行性变得特征、肌肉损伤的再生功能受损、握力降低和寿命降低。因此,非淋巴器官和组织显示严重的衰老和损伤;证明衰老的免疫系统驱动全身的系统性衰老。
  值得注意的是,研究人员将变异小鼠或老年野生型小鼠的脾细胞移植到野生年轻小鼠,发现被移植野生小鼠衰老加速,寿命显著缩短。反之,若将年轻野生小鼠的脾细胞移植到变异小鼠体内,发现被移植变异小鼠的组织衰老有所减缓。证明衰老的免疫细胞可以通过功能获得机制,即加速组织细胞的非自主衰老,但衰老的免疫细胞也具有功能丧失机制,即无法抑制衰老。
  研究人员用雷帕霉素(rapamune)治疗变异小鼠,后测定小鼠免疫功能。结果发现,雷帕霉素降低了外周T细胞中衰老标记物,使抗KLH血清浓度和白细胞计数增加。说明治疗后,小鼠免疫功能提高,免疫衰老有所好转。这证明免疫衰老可以被调节,且免疫衰老可以驱动全身性衰老。
  从蛮荒到现代,长生不老一直是人类最想要实现的梦想。特别是随着临床医学的发展和干细胞技术的兴起,更是加强了人类想要延长寿命的想法。对此,再生医学网认为,随着该项研究成果的问世,将极大改写人类寿命认知史,虽然不太可能帮助人类真正实现长生不老,但却能大大延缓人类衰老速度,提升生存质量。
关键字:免疫细胞,抗衰老,干细胞,逆生长
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