利用抗體治療促進(jìn)老年免疫系統(tǒng)更新:從老鼠實(shí)驗(yàn)到人類應(yīng)用的前景-肽度TIMEDOO

斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院伊凡·韋斯曼博士實(shí)驗(yàn)室與美國國立衛(wèi)生研究院洛基山實(shí)驗(yàn)室的研究人員進(jìn)行的一項(xiàng)關(guān)于小鼠的研究顯示,通過一次抗體治療可能有可能激活老年免疫系統(tǒng),調(diào)節(jié)一種類型的免疫細(xì)胞的組成。

研究結(jié)果表明,該方法以調(diào)節(jié)隨年齡增長而增加的一種血液干細(xì)胞亞群為目標(biāo),重新平衡了血液細(xì)胞的產(chǎn)生,減少了年齡相關(guān)的免疫衰退。治療顯著提高了老年動(dòng)物免疫系統(tǒng)對(duì)新病毒的應(yīng)對(duì)能力,并增強(qiáng)了對(duì)疫苗的反應(yīng),使動(dòng)物能夠在數(shù)月后抵抗新的病毒威脅。

斯坦福大學(xué)博士后研究員杰森·羅斯博士說:“這是一個(gè)真正的范式轉(zhuǎn)變——研究人員和臨床醫(yī)生應(yīng)該以新的方式思考免疫系統(tǒng)和衰老。”研究團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志上發(fā)表了題為“消耗寡分化性造血干細(xì)胞使老年免疫煥發(fā)青春”的研究報(bào)告。在報(bào)告中,他們得出結(jié)論:“開發(fā)安全的協(xié)議以重新平衡造血干細(xì)胞可能對(duì)多種與年齡相關(guān)的問題產(chǎn)生廣泛影響?!?/p>

造血干細(xì)胞是免疫系統(tǒng)的前體,產(chǎn)生所有其他類型的血液和免疫細(xì)胞,包括髓系細(xì)胞和B、T淋巴細(xì)胞?!皢蝹€(gè)造血干細(xì)胞可以產(chǎn)生所有血細(xì)胞,并通過自我更新維持干細(xì)胞庫存,使其在整個(gè)生命過程中保持穩(wěn)定”,研究團(tuán)隊(duì)寫道?!爸辽俅嬖趦煞N造血干細(xì)胞亞群:(1)平衡型造血干細(xì)胞,其提供淋巴細(xì)胞和髓系細(xì)胞的平衡產(chǎn)生;(2)髓型造血干細(xì)胞,其偏向于產(chǎn)生髓系細(xì)胞為主?!?/p>

隨著年齡增長,我們的造血干細(xì)胞開始偏向于產(chǎn)生髓系細(xì)胞而非淋巴細(xì)胞。這種轉(zhuǎn)變阻礙了我們對(duì)新病毒或細(xì)菌威脅的完全反應(yīng),并且使得對(duì)疫苗的反應(yīng)遠(yuǎn)不如年輕人那樣強(qiáng)大?!斑@種從平衡型造血干細(xì)胞向髓型造血干細(xì)胞的轉(zhuǎn)變會(huì)減少淋巴造血,并增加髓系造血,從而促進(jìn)老年人群中的多種病理生理學(xué)狀況,包括降低的適應(yīng)性免疫力、慢性炎癥和一些與髓系相關(guān)的疾病”,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步評(píng)論道。

韋斯曼教授補(bǔ)充道:“老年人只是不再產(chǎn)生很多新的B和T淋巴細(xì)胞。在COVID-19大流行開始時(shí),很快就明顯地看出,老年人的死亡人數(shù)比年輕人多。即使在疫苗推出后,這一趨勢仍在持續(xù)。如果我們可以像我們?cè)诶鲜笊砩纤龅哪菢?,振興老年人的免疫系統(tǒng),那么當(dāng)下一個(gè)全球性病原體出現(xiàn)時(shí),這可能是挽救生命的。”

韋斯曼教授是癌癥臨床研究的維吉尼亞和D.K.路德維希教授,并且他是在1980年代晚期首次分離出小鼠和人類造血干細(xì)胞的研究人員之一。在隨后的幾十年中,他和他的同事們研究了這些細(xì)胞的分子細(xì)節(jié),追蹤了它們所產(chǎn)生的許多不同細(xì)胞類型之間的復(fù)雜關(guān)系。

一些這些后代包括高度專門化的B和T淋巴細(xì)胞,它們是適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的一部分。B和T淋巴細(xì)胞的特異性使免疫系統(tǒng)能夠記憶,使得再次暴露于先前遇到的病原體時(shí),身體能夠迅速做出反應(yīng)。這是疫苗的基本概念——引發(fā)對(duì)危險(xiǎn)細(xì)菌或病毒的無害模擬物的初次反應(yīng)。作為回應(yīng),識(shí)別入侵者的淋巴細(xì)胞不僅會(huì)產(chǎn)生消除感染的細(xì)胞,而且會(huì)產(chǎn)生長壽命的記憶B和T細(xì)胞,在某些情況下,這些細(xì)胞可以持續(xù)一生。這有效地為免疫系統(tǒng)做好準(zhǔn)備,以防威脅變得真實(shí)。

免疫系統(tǒng)的另一個(gè)關(guān)鍵部分,先天免疫力,要低得多。在血液中,髓系細(xì)胞有效地清除陌生細(xì)胞或碎片,同時(shí)在感染部位觸發(fā)炎癥反應(yīng)。炎癥有助于身體抵御入侵者,但當(dāng)不適當(dāng)?shù)鼗蜻^度興奮地觸發(fā)時(shí),它可能是一個(gè)嚴(yán)重問題,而且已經(jīng)將其與人類的慢性炎癥聯(lián)系起來。

魯斯和韋斯曼從以前的研究中得知,在老化過程中,使淋巴細(xì)胞和髓系細(xì)胞比例保持平衡的造血干細(xì)胞數(shù)量減少,而使偏向于髓系細(xì)胞的造血干細(xì)胞數(shù)量增加。這有利于髓系細(xì)胞的產(chǎn)生。

人類早期歷史上,當(dāng)人們很少離開他們的出生地并且壽命較短時(shí),這種逐漸的變化可能沒有任何后果,甚至可能是有利的,因?yàn)槿藗兒芸赡茉谀贻p成年時(shí)就會(huì)遇到周圍的所有病原體,并且通過他們的記憶淋巴細(xì)胞得到保護(hù)。

“脊椎動(dòng)物免疫系統(tǒng)的進(jìn)化發(fā)生在地理限制的人口中,”作者寫道?!霸跈C(jī)械化交通—火車、飛機(jī)、船和汽車—之前,個(gè)體可能在生殖年齡時(shí)已經(jīng)暴露于其地理地區(qū)中的大多數(shù)病原體?!庇捎赥和B記憶/干細(xì)胞可以存活個(gè)體的一生,而對(duì)于這樣的人群,它們應(yīng)該足以為所有地方病原體提供適應(yīng)性免疫記憶?!耙虼?,晚年產(chǎn)生新的T和B淋巴細(xì)胞可能不再有益,而髓系細(xì)胞的產(chǎn)生在后期生活中仍然重要,即使在后期生活中,髓系細(xì)胞的短壽命也仍然重要。”

參考文獻(xiàn):https://www.nature.com/articles/s41586-024-07238-x

編輯:王洪

排版:李麗