是什么让一些免疫系统在抵御与年龄相关的疾病方面保持年轻和有效？在发表于《细胞与分子免疫学》（Cellular & Molecular Immunology）的一篇新论文中，USC干细胞科学家Rong Lu及其合作者指出，一小部分血液干细胞在维持或破坏两种主要免疫细胞——先天免疫细胞和适应性免疫细胞之间的平衡中起着重要作用。
先天免疫细胞作为身体的第一道防线，迅速对抗入侵的病菌。对于逃避先天免疫防御的病菌，第二道防线由适应性免疫细胞组成，如B细胞和T细胞，它们依赖于对过去感染的记忆来制定特定和针对性的反应。先天免疫细胞和适应性免疫细胞之间的健康平衡是年轻免疫系统的标志，也是长寿的关键。
“我们的研究表明，当一小部分血液干细胞过度生产先天免疫细胞时，这会加速免疫系统的衰老，导致疾病，并最终缩短寿命。”USC干细胞生物学与再生医学、生物医学工程、医学和老年学副教授Rong Lu说，她还是Leukemia & Lymphoma Society的学者。
Rong Lu还是USC Eli and Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心及USC Norris综合癌症中心的成员。“我们的发现表明，限制过度生产先天免疫细胞的那一小部分血液干细胞可能是延缓免疫衰老的有效方法。”
在这项研究中，第一作者Anna Nogalska及其同事发现，即使是在相同遗传背景并在相同条件下饲养的实验小鼠，其免疫系统衰老的速度也存在显著差异。到30个月大这一高龄时，延迟衰老的小鼠仍保持着年轻时先天免疫细胞和适应性免疫细胞的平衡。然而，早期衰老的小鼠表现出先天免疫细胞相对于适应性免疫细胞的大幅增加。
通过追踪负责产生先天免疫细胞和适应性免疫细胞的个别血液干细胞，科学家们发现了主要导致免疫系统年龄相关失衡的那一小部分血液干细胞。具体来说，科学家观察到，随着小鼠年龄的增长，30%到40%的血液干细胞对其生产先天免疫细胞与适应性免疫细胞的偏好发生了显著变化。
在延迟衰老的小鼠中，这一小部分血液干细胞减少了先天免疫细胞的生产，从而抵御了衰老的影响。在这些延迟衰老的小鼠中，与血液干细胞调节和对外部信号响应相关的基因活动增加，这可能有助于控制其先天免疫细胞的生产。当科学家使用CRISPR编辑掉这些基因时，血液干细胞逆转了其自然趋势，生产了更多的先天免疫细胞而不是适应性免疫细胞，就像早期衰老的小鼠一样。
相比之下，在早期衰老的小鼠中，这一小部分血液干细胞转向了生产更多的先天免疫细胞，过多的先天免疫细胞会导致许多与衰老相关的疾病。相应地，在这些早期衰老的小鼠中，与血液干细胞增殖和先天免疫细胞分化相关的基因活动增加。当科学家使用CRISPR编辑掉这些早期衰老基因时，血液干细胞生产了更多的适应性免疫细胞而不是先天免疫细胞，变得与延迟衰老的小鼠更为相似。
重要的是，延迟衰老的小鼠往往比早期衰老的小鼠活得更长。
“在老年人群中，免疫系统常常倾向于过度生产先天免疫细胞，这可能导致骨髓性白血病和免疫缺陷等疾病。”Nogalska说，她是Lu实验室的高级科学家和实验室经理。“我们的研究提出了如何促进更年轻的免疫系统以对抗这些常见的衰老相关疾病的方法。”
其他共同作者包括来自USC的Jiya Eerdeng、Samir Akre、Mary Vergel-Rodriguez、Yeachan Lee、Charles Bramlett、Adnan Y. Chowdhury、Bowen Wang、Colin G. Cess和Stacey D. Finley。该项目90%的资金来自美国国立卫生研究院（NIH）（资助编号R00-HL113104、R01HL138225、R35HL150826和1F31HL149278-01A1）和国家癌症研究所（NCI）（资助编号P30CA014089）。其余资金来自加州再生医学研究所（CIRM）（资助编号EDUC4-12756R）和Leukemia & Lymphoma Society（资助编号LLS-1370-20）。
(全文结束)
