PNAS:帶「毒」T細胞竟是長壽的關鍵?

2020-12-05 中國生物技術網

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近日,發表在《美國國家科學院院刊(PNAS)》上的一項研究發現,超級百歲老人(110歲以上)體內存在過量的稱為細胞毒性CD4 T的免疫細胞。

超級百歲老人在某種程度上是一個獨特的群體。首先,他們極為罕見。例如在2015年,日本100歲以上人口超過61000人,而110歲以上人口數只有146人。研究發現,相比於普通人,這些老人在一生中不太容易患上感染和癌症等疾病。他們具有與年齡相關疾病的延遲發作和發病率降低的特徵,這表明他們的免疫系統仍保持強大的功能。近日,來自日本理化學研究所(RIKEN)的研究團隊開始尋找可能解釋這一現象的原因。

為此,他們研究了一組超級百歲老人和年輕對照組的循環免疫細胞,從7名超級百歲老人中獲得了41208個細胞(每人平均5887個),並從年齡在50至80歲的五個對照組中獲得了19994個細胞(每人平均3999個)。 他們發現,雖然超級百歲老人的B細胞數量較少,但T細胞的數量卻大致相同,通過單細胞轉錄組分析發現,具有細胞毒性功能的CD4 T細胞數量顯著增加,它們可以殺死其他細胞,而且這些細胞在某些個體中佔到所有T細胞的80%,而在對照組中這一比例只佔到了10%或20% 。

圖片來源:PNAS

正常情況下,帶有CD8標記的T細胞具有細胞毒性,而CD4 T細胞在生理條件下具有輔助功能,但沒有細胞毒性功能。因此該團隊最初認為也許是CD8陽性T細胞增加了。但事實並非如此,相反,超級百歲老人的CD4細胞毒性T淋巴細胞(CTL)已具有細胞毒性。有趣的是,當研究人員觀察年輕受試者的血液時,CD4 CTL相對較少,這表明這種細胞不是年輕的標誌物,而是超級百歲老人的一個特殊特徵。為了研究這些特殊細胞是如何產生的,研究團隊詳細檢查了兩名超級百歲老人的血細胞,發現CD4 CTL通過大量克隆擴增積累產生,其中最常見的克隆型佔整個CD4 T細胞總數的15%至35%。

圖片來源:PNAS

該研究第一作者、RIKEN綜合醫學科學中心(IMS)的Kosuke Hashimoto說:「我們對研究這一群體特別感興趣,因為他們是健康老齡化的一個很好的模型,對於像日本這樣老齡化進程迅速的社會來說非常重要。」

研究通訊作者、IMS副主任Piero Carninci說:「這項研究表明了單細胞轉錄組學分析如何幫助我們了解個體對疾病的易感性。CD4 T細胞通常通過產生細胞因子來發揮作用,而CD8 T細胞具有細胞毒性。這兩種特徵的結合可能使這些超級百歲老人特別健康。我們認為這種類型的細胞在大多數個體中相對罕見,即使年輕個體也是如此,它們對於對抗已形成的腫瘤非常重要,而且可能對免疫監視作用也很重要。這很令人興奮,因為它讓我們對長壽的人如何保護自己免受感染和癌症等疾病有了新的認識。」

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