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免疫系统为何会随年龄增长衰退?背后机制很复杂
> 对巨噬细胞开展的全身层面分析表明:免疫衰老既存在共有变化模式,也存在组织特异性的演变路径。
一项新研究揭示了衰老会以复杂的方式改变免疫系统,并找到了助力健康衰老的潜在作用靶点。
为什么免疫力会随着年龄增长而下降?这种衰退在人体各处的表现是否完全一致?
南加州大学的研究人员没有局限于单一器官,而是从全身视角出发来解答该问题。研究分析了小鼠大脑、肺、肝脏以及其他多种器官的巨噬细胞数据,发现这类免疫细胞会出现一些共有的衰老特征,同时也会依据所处组织环境发生特异性改变。该研究成果发表于《BMC Biology》(《BMC生物学》)。
“Shared and niche-specific transcriptional signatures of macrophage aging revealed by a cross-tissue meta-analysis” by Ella Schwab, Eyael Tewelde, Leon Chen and Bérénice A. Benayoun, 15 July 2026, BMC Biology.
“我们已知衰老会影响巨噬细胞这类免疫细胞,但绝大多数研究只聚焦某一种组织或器官,因此,局部组织环境会如何影响免疫细胞衰老,我们了解甚少。”本研究通讯作者、南加州大学伦纳德·戴维斯老年学学院副教授贝蕾妮丝·贝纳永说道,“我们想要弄清楚:免疫细胞在全身各处的衰老过程是否完全相同,还是不同组织各有其独特的衰老规律。”
> 配图说明:贝蕾妮丝·贝纳永。图片来源:南加利福尼亚大学
巨噬细胞几乎存在于人体所有组织中,在免疫防御与组织维持方面承担多项关键职能:对抗感染、清除受损细胞、参与组织修复,同时调控炎症反应。但不同器官的微环境差异巨大,因此科研人员想要探明,局部环境会在多大程度上塑造巨噬细胞的衰老进程。
从全身视角看巨噬细胞的衰老
对比幼年与老年实验动物的巨噬细胞,观察到共有变化与组织特异性变化同时存在。
在多种组织内,老年巨噬细胞会将更多的细胞活动转向应对细胞应激与细胞损伤。与此同时,部分负责维持正常组织结构、和周边微环境开展信号交流的分子程序活性出现减弱。
不过,这些共性特征存在局限。举例来说,大脑巨噬细胞的衰老相关变化,就和肺部巨噬细胞并不相同。研究还发现:不同组织中,巨噬细胞的衰老表现也存在雌雄性别差异。
综合上述结果说明:免疫衰老,既来源于机体全身性的生物学过程,也受到各个器官独有的局部微环境调控。
公共数据集为跨组织对比提供基础
为绘制这种覆盖全身的宏观图景,研究团队大量复用了其他科研人员公开的测序数据集。
该团队没有只在单次实验中研究某一类组织,而是整合了数十项已发表研究的数据。借此实现了跨组织、分性别对比巨噬细胞衰老,这种研究规模依靠单一独立实验很难完成。
“有大量公开的测序数据可用于免疫衰老研究,但很多都没有得到充分利用。”论文第一作者、贝纳永实验室成员、南加州大学阿尔弗雷德·E·曼药学院博士生艾拉·施瓦布表示,“通过整合几十项已有研究的数据,我们得以解析不同组织、不同性别下巨噬细胞的衰老规律——这是任何一项单独研究都无力实现的。”
通过整合多套数据集,研究人员绘制出迄今为止最完整的全身巨噬细胞衰老变化图谱之一。
对抗免疫衰老,或需要个体化、差异化干预
这种组织特异性差异,对于延缓甚至逆转年龄相关免疫衰退的相关研究具有重要启示。
如果巨噬细胞并非在全身同步发生同等程度的衰老,那么对某一个器官效果理想的治疗手段,放到另一个器官可能收效甚微。因此未来的干预方案,需要同时兼顾受累的组织以及个体的生物性别。
与此同时,研究人员也筛选出了在多种巨噬细胞中均发生一致性改变的基因与分子通路。这类在多个组织中重复出现的变化,代表着免疫衰老更为底层的核心特征,有希望成为通用性更强的治疗靶点。
随着全球人口寿命不断延长,充分理解这两类变化的意义愈发凸显。年龄相关的免疫功能紊乱会诱发慢性炎症,使人更易遭受感染、伤口愈合变慢,同时和多种衰老相关疾病密切相关。
研究人员希望,这份巨噬细胞全身衰老图谱,能够为其他科研工作者打下研究基础,探索维持免疫功能、促进老年阶段健康衰老的手段。
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GMT+8, 2026-9-19 12:43
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