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近期,由解放军总医院海南医院领衔的研究团队,运用单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)、质谱流式细胞术等前沿技术,针对 17 名百岁老人、9 名百岁老人后代及14 名百岁老人后代配偶或邻居(作为对照组)的外周血单核细胞(PBMCs)免疫特征展开深入分析,揭示了百岁老人免疫系统的独特生理规律。
一、免疫细胞群体比例的核心改变
与普通人群(对照组)相比,百岁老人外周血中免疫细胞比例呈现显著调整,且百岁老人后代的免疫细胞比例介于两者之间,同时这种变化存在明显性别差异。
整体细胞比例调整:负责产生抗体的 B 细胞、发挥辅助功能的 CD4⁺T 细胞数量减少,而直接杀伤病毒及异常细胞的自然杀伤细胞(NK 细胞)数量显著增加。
性别特异性差异:女性百岁老人血液中增殖性 T/NK 细胞数量更多;男性百岁老人则表现为 CD4⁺T 细胞及黏膜相关恒定 T 细胞(MAIT 细胞,一类与抗感染密切相关的特殊 T 细胞亚群)数量更少。
二、关键 T 细胞亚群的功能的重塑
(1)CD4⁺T 细胞向 “杀伤功能” 定向强化CD4⁺T 细胞原本具备多种功能分工,而百岁老人的 CD4⁺T 细胞呈现功能重心转移:
功能亚群占比变化:更多 CD4⁺T 细胞转化为具备直接杀伤能力的 “细胞毒性 T 细胞(CTL)”;与此同时,负责 “记忆抗原” 的中央记忆 T 细胞、引发炎症反应的 Th17 细胞,以及 “未接触过抗原” 的初始 T 细胞naive T 细胞)数量均明显减少。
基因表达特征:CD4⁺T 细胞中 “杀伤相关基因”(如编码颗粒溶素的 GNLY 基因、编码颗粒酶 A 的 GZMA基因,二者均为 CTL、NK 细胞等免疫细胞分泌的关键效应分子,核心功能是协同清除病毒感染细胞、肿瘤细胞衰老细胞)表达活性显著增强;而 “幼稚细胞相关基因”(如 LEF1 基因)表达活性明显下降。
(2)CD8⁺T 细胞杀伤能力与抗原处理效率提升
CD8⁺T 细胞的变化趋势与 CD4⁺T 细胞相似,且杀伤相关功能进一步强化。功能亚群占比变化:细胞毒性 T 细胞(CTL)及 CMC1⁺CD8⁺T 细胞(一类多被病毒抗原、肿瘤抗原激活,具备更强杀伤活性,且倾向于在黏膜组织、肿瘤微环境等特定组织中定居并长期发挥作用的细胞亚群)数量显著增加。
功能分子表达特征:这类细胞产生的 “杀伤武器”(如颗粒酶 A、颗粒酶 B)及 “抗原识别分子”(主要组织相容性复合体,MHC)表达量更丰富,使得其处理抗原、攻击异常细胞的能力大幅提升。
基因表达特征:与 CD4⁺T 细胞一致,CD8⁺T 细胞中 “杀伤相关基因” 表达活跃,“幼稚相关基因” 表达则趋于沉默。
三、NK 细胞呈现功能年轻化
百岁老人的 NK 细胞虽细分类型与普通人群无显著差异,但其功能状态与调控机制似乎呈现“返老还童”特征。
分化阶段与功能维持:NK 细胞分化阶段停留于 “更早期的分化状态”,未出现随年龄增长的功能衰退;同时,调控细胞功能的关键“开关基因”(RUNX3、KLF4)被激活,促使NK细胞产生更多 “杀伤蛋白(颗粒酶 B)”,确保杀伤能力不减退。
表面调控受体调整:NK 细胞表面抑制杀伤功能的受体(如 NKG2A)数量减少,而辅助增强杀伤功能的受体(如CD94)数量增加,进一步强化杀伤活性。
四、NK 细胞与 T 细胞协同作用增强
百岁老人的 NK 细胞与 T 细胞互动频率显著提升,尤其低表达 NCAM1 蛋白的 NK 细胞,可通过三种关键途径协助 T 细胞发挥功能,形成更高效的免疫协同网络。
抗原识别协助:通过 MHC-I 通路帮助 T 细胞更精准地识别抗原;
目标黏附支持:借助 CD94 信号通路增强 T 细胞与靶细胞的黏附能力;
免疫反应激活:通过 MIF 信号通路激活 T 细胞的免疫反应及抗菌能力,共同维持机体免疫稳定。
五、研究意义:更新衰老免疫学认知
该研究更新了“衰老即免疫功能单纯衰退”的传统认知,揭示百岁老人的免疫系统并非单纯的被动衰退,也显示了“主动重新分工”的现象。实现功能优化:将免疫资源集中于“杀伤病原体、清除异常细胞”等核心防御功能,通过免疫细胞亚群比例调整、关键基因调控及细胞间协同配合,为维持健康长寿发挥了重要的作用。这为衰老免疫学研究提供了新的见解,也为探索抗衰老及相关疾病防治策略提供了新的思路。
A comprehensive single-cell atlas of three centenarian cohorts unveils unique natural killer cell signatures and enhanced mutualinteractions among peripheral immune cells. EBioMedicine . 2025 Sep 12
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GMT+8, 2025-9-28 03:16
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