引言
今日分享一则免疫细胞抗衰的突破性研究案例。科学家发现,单次注射由CAR-T细胞组成的抗衰老疗法可以延缓或逆转衰老的特征,并可能在数年内继续提供这些益处。这种方法改善了年老机体的运动能力和代谢功能障碍,如葡萄糖耐量。这项新研究的不同之处在于,它将CAR-T免疫细胞视为一种预防和治疗与衰老相关变化的方法。此外,这些细胞的持久性表明,即使是一次给药也可能能够治疗与年龄有关的慢性疾病。基于这些突破性成果,研究人员正在寻找能让机体更健康且活得更久的新方案。
在人类对抗衰老的漫长探索中,科学家们始终在寻找能够延缓衰老、延长健康寿命的有效策略。
日前,一项发表于《自然·衰老》的重磅研究带来了令人振奋的突破:通过基因工程改造的CAR-T细胞靶向清除体内积累的衰老细胞,不仅能显著改善老年小鼠的代谢功能,甚至能在年轻时单次注射就实现长达15个月的持续保护效果。
这项由冷泉港实验室和纪念斯隆凯特琳癌症中心联合开展的题为“Prophylactic and long-lasting efficacy of senolytic CAR T cells against age-related metabolic dysfunction”的研究,为抗衰老医学开辟了全新方向。
衰老细胞:被忽视的衰老推手 要理解这项突破的意义,我们首先要认识衰老细胞在机体老化中的关键作用。衰老细胞并非完全停止活动的"退休工人",它们会持续分泌大量促炎因子和蛋白酶(即衰老相关分泌表型,SASP),在组织中形成慢性炎症环境。这种微环境就像持续燃烧的暗火,逐渐破坏组织稳态,导致胰岛素抵抗、肌肉萎缩、器官功能衰退等典型衰老症状。 (The Hallmarks of Aging doi:10.1016/j.cell.2013.05.039.) 传统抗衰老研究面临两大难题:一是如何精准识别衰老细胞,二是如何安全有效清除这些细胞。早期开发的senolytics(衰老细胞清除剂)小分子药物虽然取得一定效果,但存在靶向性不足、需要反复给药等局限。而CAR-T细胞疗法的出现,为解决这些难题提供了全新思路。 科学家开发了针对衰老的特异性免疫细胞 CAR-T(嵌合抗原受体T细胞)疗法是癌症免疫治疗的重要突破。通过基因工程让T细胞表达特异性抗原受体,这些T细胞能够精准识别并消灭特定靶细胞。研究团队创新性地将这一技术应用于衰老领域,成功开发出靶向uPAR蛋白的CAR-T细胞。 uPAR(尿激酶型纤溶酶原激活物受体)作为细胞表面标志物,在多种衰老细胞中显著高表达。 通过对老年小鼠组织的单细胞测序分析,研究人员发现uPAR阳性细胞在肝脏、脂肪和胰腺中的比例随年龄增长显著升高,且与衰老特征高度重合。更重要的是,这些细胞不仅包括免疫系统的巨噬细胞,还涉及内皮细胞、前脂肪细胞等直接影响代谢的关键细胞类型。 动物实验结果:单次注射,实现抗衰老的多重效果 在动物实验中,老年小鼠(相当于人类70-80岁)接受单次uPAR CAR-T细胞注射后,展现出多方面的健康改善: Ø 代谢功能年轻化:空腹血糖显著降低,葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性明显提升,胰腺β细胞功能恢复至年轻水平。 Ø 运动能力增强:治疗组小鼠在跑步机测试中表现出更持久的运动耐力,肌肉组织衰老细胞清除效果尤为突出。 Ø 系统炎症缓解:血液中促炎因子水平显著下降,慢性炎症状态得到根本改善。 更令人惊喜的是,年轻小鼠(相当于人类25岁)在单次注射后,即使持续接受高脂饮食,仍能维持正常代谢水平。接受预防性治疗的小鼠在持续高热量饮食中,体重增幅显著减少,血糖波动幅度明显低于对照组。这种"免疫记忆"效应源于CAR-T细胞在体内的长期存活,当新的衰老细胞出现时,它们能快速激活并执行清除任务。 图 1:uPAR CAR T 细胞可消除老龄小鼠体内的衰老细胞[1]。 新型抗衰老免疫细胞疗法的安全性与作用机制 安全性是细胞疗法的关键考量。研究显示,uPAR CAR-T细胞在老年组织中表现出优异的安全性特征:血液指标、肝肾功能均保持正常,重要器官未见病理性损伤。这种选择性源于CAR-T细胞对uPAR表达水平的精确识别——正常组织虽有基础表达,但远低于衰老细胞的表面密度。 通过单细胞测序追踪,科学家揭示了CAR-T细胞的作用机制:治疗组小鼠肝脏、脂肪组织和胰腺中的uPAR阳性细胞显著减少,清除的衰老细胞类型具有组织特异性。在肝脏主要靶向衰老的内皮细胞和库普弗细胞,在脂肪组织则重点清除功能失调的前脂肪细胞,在胰腺主要针对分泌功能退化的β细胞。 图 2:uPAR CAR T 细胞在老年小鼠中的安全性[1]。 新技术催生新型抗衰模式: 年轻时储存健康细胞,年老时定向清除衰老细胞 尽管研究成果令人鼓舞,从动物实验到临床应用仍需跨越多个障碍。首要任务是确认uPAR在人类衰老细胞中的普适性——现有数据显示老年人血液中可溶性uPAR水平与衰老进程正相关,但组织特异性表达谱仍需完善。此外,老年个体可能存在的免疫衰老现象,可能影响CAR-T细胞的增殖效率。 研究团队已着手开发第二代技术,通过整合p16INK4a等补充生物标志物提升靶向精度。同时探索冻存年轻时期T细胞的可行性,为个体化治疗提供细胞来源。这些技术突破或将催生"年轻时储存健康细胞,年老时定向清除衰老细胞"的新型抗衰模式。
小结
这项突破性研究不仅推进了衰老生物学的基础认知,更展现了多学科交叉的创新力量。从癌症治疗到抗衰老应用的转化,提示着生物医学技术具有解决复杂衰老问题的潜力。随着全球老龄化加剧,这种"一次治疗,长期受益"的抗衰老策略具有重大社会价值。这项研究不仅为代谢性疾病、肌少症等年龄相关疾病提供了全新治疗思路,更重要的是揭示了免疫系统在衰老调控中的核心作用。随着技术迭代,或许在不久的将来,定期接受抗衰老CAR-T治疗将成为保持健康活力的常规医疗选择,帮助人类突破自然寿命的极限,享受更高质量的长寿人生。
参考文献
1. Amor, Corina et al. “Prophylactic and long-lasting efficacy of senolytic CAR T cells against age-related metabolic dysfunction.” Nature aging vol. 4,3 (2024): 336-349. doi:10.1038/s43587-023-00560-5
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