作者:袁柳 来源:中国科学报 发布时间:2020/5/24 18:40:35
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免疫细胞缺陷或成衰老元凶

 

与正常小鼠(左)相比,右侧小鼠的T细胞线粒体存在缺陷,显得更为老态。(图片来源:ELISA CARRASCO)

T细胞可以保护我们免受病原体侵害,但一项在小鼠身上的研究表明,T细胞也可能是加速衰老的元凶。而通过阻断细胞引起的炎症或增加关键代谢分子的供应,小鼠体内一些与衰老相关的症状则会减轻,该研究思路可能使老年人受益。

相关研究5月21日发表于《科学》,据该杂志报道,有业内人士评价该研究是“把代谢、炎症和衰老直接联系在一起的绝佳结果”,澳大利亚墨尔本皇家理工大学的免疫学佳凯丽·奎恩(Kylie Quinn)表示:“他们做的工作非常彻底”,足以证明小鼠迅速老化是T细胞导致的。

T细胞会随年龄增长而表现不佳,人的抵抗力会变得越来越弱,这也是老年人更易受感染、对疫苗反应更差的原因。T细胞表现不佳的原因之一是其内部的“发电厂”——线粒体因年龄渐长而出现故障。

但T细胞可能不只是反映出衰老,它们可能是衰老的成因。老年人出现的全身性慢性炎症就是例子。研究人员指出,炎症会刺激衰老,而T细胞会释放炎症因子,触发炎症。

为了验证这一假设,西班牙马德里自治大学分子生物学中心的玛利亚·米特尔布伦和同事通过基因编辑的方法对小鼠进行处理,使其T细胞线粒体中的蛋白质缺失。这一改变会迫使T细胞采用效率较低的代谢机制。

研究小组发现,出生后7个月本应是小鼠的壮年期,但基因编辑小鼠已经比普通小鼠显得更老。它们迟缓、笨拙、肌肉萎缩、虚弱,对感染的抵抗力也更弱。正如许多老年人一般,这些小鼠的心脏都很虚弱,且体内脂肪大量减少。

此外,被编辑小鼠的T细胞释放出大量炎症因子,这可能是造成动物身体退化的部分原因。免疫系统的确在加快衰老进程中发挥了作用。

那么,衰老的时钟有可能往回拨吗?研究者给小鼠服用了一种阻断肿瘤坏死因子TNF-α的药物(该因子可诱导炎症出现,且由T细胞释放),发现小鼠的抓地力有好转,且在迷宫中表现得更敏捷,心脏也更有活力。

米特尔布伦等人还提供了另一种化合物,该化合物可提升高烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)水平,NAD对代谢反应至关重要。通过这一分子,代谢系统可利用细胞从食物中取得能量。通常,随着年龄增长,NAD细胞浓度会随之下降。

研究人员发现,用上新方法后,老鼠体内的NAD浓度有所增加,且心脏功能更活跃。

面对类风湿关节炎和克罗恩病等,抑制TNF-α的药物是标准治疗手段。目前,市面上有一些公司出售能提高NAD水平的化合物。研究者表示,对这一新方法进行临床试验,可确定靶向TNF-α或NAD是否能减少衰老带来的负面影响。

也有人质疑该研究与正常衰老的相关性。美国西北大学芬伯格医学院的生物学家纳夫迪普·钱德尔指出,转基因鼠的线粒体受损程度比老年人体内的线粒体更严重,“对大多数人而言,我敢打赌T细胞的负面作用没那么大。”

但钱德尔也指出,线粒体功能异常的T细胞会导致某些人早衰,其在相对年轻时就出现老龄化疾病。巴克老龄化研究所的分子细胞生物学家朱迪斯·坎皮西也表示同意,她表示,这项新研究帮助人们更好地理解免疫系统如何随年龄变化而变化,但“不知道它在多大程度上模仿了自然衰老。”

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.aax0860

 
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