引言
今日分享与免疫细胞抗衰老相关的文献。
发表在Cells杂志上的文献表示,衰老细胞在众多组织中的过度积累,会导致多种慢性疾病、组织功能障碍、与年龄相关的疾病和器官衰老。免疫细胞可以清除衰老细胞,针对衰老细胞的免疫疗法可以对抗衰老和慢性疾病,从而延长健康寿命。
同时,Nature 杂志上的研究表示,NK细胞清除动物体内的衰老细胞,可使得寿命延长20%-30%。相对比没有清除衰老细胞的动物,那些被清除了衰老细胞的小鼠年轻了6个月,相当于人类年轻数十年。
因此,免疫细胞疗法有望减缓衰老过程,预防和治疗与衰老相关的慢性疾病。
衰老细胞,这些本应退出历史舞台的细胞,却因种种原因在体内滞留,成为组织功能衰退和疾病发生的元凶。
它们不仅阻碍了正常细胞的更新与修复,还通过分泌有害物质扰乱周围环境,导致慢性炎症和组织损伤,最终引发一系列与年龄相关的疾病。
日前,《Cells》期刊发布的研究“Immune Clearance of Senescent Cells to Combat Ageing and Chronic Diseases”为我们揭示了衰老细胞在健康衰退中的关键角色,并探讨了通过免疫细胞清除这些“健康杀手”的潜在疗法。
这篇文献表明:衰老细胞在众多组织中的过度积累,会导致多种慢性疾病、组织功能障碍、与年龄相关的疾病和器官衰老。免疫细胞可以清除衰老细胞。
越来越多的证据表明,针对衰老细胞的免疫疗法可以对抗衰老和慢性疾病,从而延长健康寿命。个体免疫细胞,包括巨噬细胞、NK 细胞、T 细胞、CAR-T 细胞和树突状细胞,可以精确识别衰老细胞,并靶向根除衰老细胞。
随着研究的进展,免疫细胞疗法有望减缓衰老过程,预防和治疗与衰老相关的慢性疾病。
同时,Nature杂志上的研究发现[12],衰老细胞随着年龄的增长而不断堆积,对健康产生负面影响,清除这些“僵尸细胞”可以延迟肿瘤的形成,保持组织和器官功能。在这项研究中,NK细胞清除动物体内的衰老细胞,可使得寿命延长20%-30%。相对比没有清除衰老细胞的动物,那些被清除了衰老细胞的小鼠年轻了6个月,相当于人类年轻数十年。
过度衰老的细胞会导致人体衰老和慢性疾病
研究已经证实,过度衰老的细胞会导致人体衰老和慢性疾病。例如,衰老细胞的过度积累会导致健康寿命缩短[2],并导致器官衰老[3]、与年龄相关的器官退化/疾病[4,5]、组织功能障碍和慢性疾病,包括心血管疾病(CVD)[6,7]、癌症[11]、神经退行性疾病[8,9]和骨关节炎[10]等等。
不同的衰老细胞有着独特特征,在组织衰老和各种慢性疾病中发挥着不同的作用。如果能控制和平衡细胞衰老,就可以调节器官衰老以及慢性疾病的发生和发展。
表1. 细胞衰老导致慢性疾病或组织老化[1]
免疫疗法:清除衰老细胞,延长寿命的新方法
面对衰老细胞的威胁,科学家们将目光投向了免疫系统,尤其是那些能够识别并清除衰老细胞的免疫细胞。
图1. 不同的衰老细胞产生不同的配体,包括 MICA/B、ULBP2、MHC I、MHC II 和 HLA-E。个体免疫细胞,包括巨噬细胞、NK 细胞、T 细胞、CAR-T 细胞和树突状细胞,可以通过这些配体精确识别衰老细胞,并靶向根除衰老细胞。B 细胞可能通过体液免疫抗体攻击衰老细胞[1]。
巨噬细胞以其强大的吞噬能力,成为清除衰老细胞的主力军;NK细胞则凭借对衰老细胞表面分子的敏锐识别,成为另一道坚实的防线。而T细胞和树突状细胞,则通过更为复杂的机制,协同作战,共同对抗衰老细胞的侵扰。
1.巨噬细胞
巨噬细胞是免疫系统中的关键细胞,它们通过吞噬作用清除凋亡细胞和衰老细胞,防止炎症和组织损伤。在动脉粥样硬化等疾病中,巨噬细胞的这种清除功能受损,可能导致疾病的进展。
2.自然杀伤(NK)细胞
NK细胞是免疫系统中的另一类重要细胞,它们通过识别衰老细胞表面的特定分子(如MICA/B和ULBP2)来清除衰老细胞。NK细胞的这种清除功能对于防止肿瘤发展和慢性炎症至关重要。
3.T细胞
T细胞,特别是CD8+细胞毒性T细胞,可以通过识别衰老细胞表面的MHC I分子来直接杀死衰老细胞。此外,通过基因工程改造的CAR-T细胞(嵌合抗原受体T细胞)可以被设计为特异性地识别和清除表达特定抗原的衰老细胞。
4.树突状细胞
树突状细胞是专业的抗原呈递细胞,它们可以吞噬衰老细胞并将其抗原呈递给T细胞,从而激活适应性免疫反应。
表2. 免疫细胞清除衰老细胞[1]
小结
免疫疗法,特别是针对衰老细胞的免疫疗法,为我们打开了一扇通往健康长寿的新大门。通过增强或重新激活免疫系统的清除能力,我们有望减缓衰老过程,预防和治疗与衰老相关的慢性疾病。这一领域的深入研究,不仅将揭示更多关于衰老和免疫系统的奥秘,还将为开发新型治疗策略提供科学依据,助力老年人享受更高质量的生活,延长健康寿命。
1. Song, P., An, J., & Zou, M. H. (2020). Immune Clearance of Senescent Cells to Combat Ageing and Chronic Diseases. Cells, 9(3), 671.
2. Baker, D.J.; Childs, B.G.; Durik, M.; Wijers, M.E.; Sieben, C.J.; Zhong, J.; Saltness, R.A.; Jeganathan, K.B.; Verzosa, G.C.; Pezeshki, A.; et al. Naturally occurring p16(ink4a)-positive cells shorten healthy lifespan. Nature 2016, 530, 184–189.
3. Childs, B.G.; Durik, M.; Baker, D.J.; van Deursen, J.M. Cellular senescence in aging and age-related disease: From mechanisms to therapy. Nat. Med. 2015, 21, 1424–1435.
4. Baker, D.J.; Wijshake, T.; Tchkonia, T.; LeBrasseur, N.K.; Childs, B.G.; van de Sluis, B.; Kirkland, J.L.; van Deursen, J.M. Clearance of p16ink4a-positive senescent cells delays ageing-associated disorders. Nature 2011, 479, 232–236.
5. Childs, B.G.; Gluscevic, M.; Baker, D.J.; Laberge, R.M.; Marquess, D.; Dananberg, J.; van Deursen, J.M. Senescent cells: An emerging target for diseases of ageing. Nat. Rev. Drug Discov. 2017, 16, 718–735.
6. Shakeri, H.; Lemmens, K.; Gevaert, A.B.; De Meyer, G.R.Y.; Segers, V.F.M. Cellular senescence links aging and diabetes in cardiovascular disease. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2018, 315, H448–H462.
7. Fyhrquist, F.; Saijonmaa, O.; Strandberg, T. The roles of senescence and telomere shortening in cardiovascular disease. Nat. Rev. Cardiol. 2013, 10, 274–283.
8. Baker, D.J.; Petersen, R.C. Cellular senescence in brain aging and neurodegenerative diseases: Evidence and perspectives. J. Clin. Investig. 2018, 128, 1208–1216.
9. Bussian, T.J.; Aziz, A.; Meyer, C.F.; Swenson, B.L.; van Deursen, J.M.; Baker, D.J. Clearance of senescent glial cells prevents tau-dependent pathology and cognitive decline. Nature 2018, 562, 578–582.
10. Jeon, O.H.; David, N.; Campisi, J.; Elisseeff, J.H. Senescent cells and osteoarthritis: A painful connection. J. Clin. Investig. 2018, 128, 1229–1237.
11. Milanovic, M.; Fan, D.N.Y.; Belenki, D.; Dabritz, J.H.M.; Zhao, Z.; Yu, Y.; Dorr, J.R.; Dimitrova, L.; Lenze, D.; Monteiro Barbosa, I.A.; et al. Senescence-associated reprogramming promotes cancer stemness. Nature 2018, 553, 96–100.
12. Naturally occurring p16(Ink4a)-positive cells shorten healthy lifespan, Nature。2016 Feb 11;530(7589):184-9. doi: 10.1038/nature16932. Epub 2016 Feb 3.
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