利用抗體治療促進老年免疫系統(tǒng)更新:從老鼠實驗到人類應用的前景-肽度TIMEDOO

斯坦福大學醫(yī)學院伊凡·韋斯曼博士實驗室與美國國立衛(wèi)生研究院洛基山實驗室的研究人員進行的一項關于小鼠的研究顯示,通過一次抗體治療可能有可能激活老年免疫系統(tǒng),調節(jié)一種類型的免疫細胞的組成。

研究結果表明,該方法以調節(jié)隨年齡增長而增加的一種血液干細胞亞群為目標,重新平衡了血液細胞的產生,減少了年齡相關的免疫衰退。治療顯著提高了老年動物免疫系統(tǒng)對新病毒的應對能力,并增強了對疫苗的反應,使動物能夠在數(shù)月后抵抗新的病毒威脅。

斯坦福大學博士后研究員杰森·羅斯博士說:“這是一個真正的范式轉變——研究人員和臨床醫(yī)生應該以新的方式思考免疫系統(tǒng)和衰老?!毖芯繄F隊在《自然》雜志上發(fā)表了題為“消耗寡分化性造血干細胞使老年免疫煥發(fā)青春”的研究報告。在報告中,他們得出結論:“開發(fā)安全的協(xié)議以重新平衡造血干細胞可能對多種與年齡相關的問題產生廣泛影響。”

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

隨著年齡增長,我們的造血干細胞開始偏向于產生髓系細胞而非淋巴細胞。這種轉變阻礙了我們對新病毒或細菌威脅的完全反應,并且使得對疫苗的反應遠不如年輕人那樣強大。“這種從平衡型造血干細胞向髓型造血干細胞的轉變會減少淋巴造血,并增加髓系造血,從而促進老年人群中的多種病理生理學狀況,包括降低的適應性免疫力、慢性炎癥和一些與髓系相關的疾病”,研究團隊進一步評論道。

韋斯曼教授補充道:“老年人只是不再產生很多新的B和T淋巴細胞。在COVID-19大流行開始時,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在老鼠身上所做的那樣,振興老年人的免疫系統(tǒng),那么當下一個全球性病原體出現(xiàn)時,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胞的分子細節(jié),追蹤了它們所產生的許多不同細胞類型之間的復雜關系。

一些這些后代包括高度專門化的B和T淋巴細胞,它們是適應性免疫系統(tǒng)的一部分。B和T淋巴細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,身體能夠迅速做出反應。這是疫苗的基本概念——引發(fā)對危險細菌或病毒的無害模擬物的初次反應。作為回應,識別入侵者的淋巴細胞不僅會產生消除感染的細胞,而且會產生長壽命的記憶B和T細胞,在某些情況下,這些細胞可以持續(xù)一生。這有效地為免疫系統(tǒng)做好準備,以防威脅變得真實。

免疫系統(tǒng)的另一個關鍵部分,先天免疫力,要低得多。在血液中,髓系細胞有效地清除陌生細胞或碎片,同時在感染部位觸發(fā)炎癥反應。炎癥有助于身體抵御入侵者,但當不適當?shù)鼗蜻^度興奮地觸發(fā)時,它可能是一個嚴重問題,而且已經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,使淋巴細胞和髓系細胞比例保持平衡的造血干細胞數(shù)量減少,而使偏向于髓系細胞的造血干細胞數(shù)量增加。這有利于髓系細胞的產生。

人類早期歷史上,當人們很少離開他們的出生地并且壽命較短時,這種逐漸的變化可能沒有任何后果,甚至可能是有利的,因為人們很可能在年輕成年時就會遇到周圍的所有病原體,并且通過他們的記憶淋巴細胞得到保護。

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

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

編輯:王洪

排版:李麗