南加州大學(xué)干細胞科學(xué)家呂榮及其合作者在《細胞與分子免疫學(xué)》期刊上發(fā)表的研究成果中指出，一小部分血液干細胞在維持免疫系統的年輕和隨年齡增長(cháng)的失衡中起著(zhù)重要作用。免疫系統主要包括兩大類(lèi)細胞，先天免疫細胞作為抵御入侵的第一道防線(xiàn)，而適應性免疫細胞，例如B細胞和T細胞，則依靠對過(guò)去感染的記憶進(jìn)行具體反應。保持這兩類(lèi)細胞的健康平衡是免疫系統年輕化的關(guān)鍵。

“我們的研究提供了令人信服的證據，當一小部分血液干細胞過(guò)度產(chǎn)生先天免疫細胞時(shí)，就會(huì )導致免疫系統老化，”南加州大學(xué)Eli and Edythe Broad再生醫學(xué)和干細胞研究中心以及南加州大學(xué)凱克醫學(xué)院南加州諾里斯綜合Cancer中心的成員、南加州大學(xué)細胞生物學(xué)和再生醫學(xué)、生物醫學(xué)工程、醫學(xué)和老年學(xué)教授呂榮說(shuō)。 “我們的研究結果表明，抑制一小部分過(guò)度產(chǎn)生先天免疫細胞的造血干細胞可能是延緩免疫衰老的有效方法。”

在這項研究中，第一作者 Anna Nogalska 和她的團隊發(fā)現，即使在相同條件下飼養的具有相同遺傳背景的實(shí)驗室小鼠中，免疫系統老化的速度也存在顯著(zhù)差異。到了 30 個(gè)月大時(shí)，延遲衰老的小鼠仍保持了先天性和適應性免疫細胞的年輕平衡。然而，早衰小鼠的先天免疫細胞相對于適應性免疫細胞顯著(zhù)增加。

圖片鏈接：https://www.eurekalert.org/multimedia/1046475

圖片信息：適應性免疫細胞，如 B 細胞（如圖），是年輕免疫系統的關(guān)鍵組成部分。

通過(guò)追蹤負責產(chǎn)生先天性和適應性免疫細胞的單個(gè)血液干細胞，科學(xué)家們發(fā)現了血液干細胞子集主要負責與年齡相關(guān)的免疫系統失衡。具體來(lái)說(shuō)，科學(xué)家們觀(guān)察到，隨著(zhù)小鼠年齡的增長(cháng)，百分之三十到四十的血液干細胞極大地改變了它們對產(chǎn)生先天性免疫細胞和適應性免疫細胞的偏好。

在延遲老化中，這些干細胞減少了先天免疫細胞的生成，有效抵御了衰老的影響。延遲老化的小鼠中，與干細胞調控相關(guān)的基因活動(dòng)增加，可能抑制了先天免疫細胞的過(guò)度生成?？茖W(xué)家使用基因編輯技術(shù)移除這些基因后，發(fā)現干細胞逆轉了自然趨勢，開(kāi)始生產(chǎn)更多先天免疫細胞。

相比之下，在早期老化中，血液干細胞的子集轉向產(chǎn)生更多的先天免疫細胞，過(guò)量的先天免疫細胞會(huì )導致許多衰老障礙。因此，在這些早期老化中，科學(xué)家們發(fā)現與造血干細胞增殖和先天免疫細胞分化相關(guān)的基因活性增加。使用基因編輯技術(shù)去除這些基因后，血液干細胞開(kāi)始更多地產(chǎn)生適應性免疫細胞。延遲老化的小鼠通常比早期老化的小鼠壽命更長(cháng)。

“在老年人群中，免疫系統往往偏向生產(chǎn)過(guò)多的先天免疫細胞，可能導致某些問(wèn)題，”呂榮實(shí)驗室的高級科學(xué)家兼實(shí)驗室經(jīng)理Nogalska表示。“我們的研究提出了一種可能的方法，有助于促進(jìn)更年輕化的免疫系統，以應對常見(jiàn)的老化問(wèn)題。”

雜志：Cellular and Molecular Immunology

DOI：10.1038/s41423-024-01225-y