延長(zhǎng)免疫系統(tǒng)壽命不再遙遠(yuǎn)！新研究揭示如何防止免疫細(xì)胞自然衰老

發(fā)表在《自然細(xì)胞生物學(xué)》（Nature Cell Biology）上的研究人員表示，體外（細(xì)胞）并在小鼠中驗(yàn)證的發(fā)現(xiàn)是“出乎意料的”，并相信利用這種機(jī)制可以延長(zhǎng)免疫系統(tǒng)的壽命，使人們活得更健康，更長(zhǎng)壽，并且對(duì)癌癥和癡呆等疾病也有臨床效用。

主要作者，倫敦大學(xué)學(xué)院醫(yī)學(xué)系名譽(yù)教授Alessio Lanna博士在解釋這項(xiàng)研究時(shí)說(shuō)：“免疫細(xì)胞處于持續(xù)的高度戒備狀態(tài)，隨時(shí)準(zhǔn)備與病原體作斗爭(zhēng)。為了有效，它們還必須在體內(nèi)持續(xù)數(shù)十年-但用于執(zhí)行這種終身保護(hù)的策略在很大程度上是未知的。

“在這項(xiàng)研究中，我們?cè)噲D找出存在什么機(jī)制來(lái)賦予免疫系統(tǒng)細(xì)胞（稱為T細(xì)胞）以長(zhǎng)壽，在針對(duì)抗原的免疫反應(yīng)開始時(shí)-抗原是一種由身體防御免疫監(jiān)視機(jī)制認(rèn)可的外來(lái)物質(zhì)。

存在于所有細(xì)胞中的每條染色體都包含一個(gè)稱為端粒的保護(hù)帽;重復(fù)數(shù)千次的特定DNA序列。該序列有兩個(gè)目的：首先，它保護(hù)染色體的編碼區(qū)域并防止它們被破壞，其次，它充當(dāng)老化時(shí)鐘，控制細(xì)胞可以進(jìn)行的復(fù)制（也稱為分裂）的數(shù)量。

在T細(xì)胞（一種白血球或免疫細(xì)胞）中，與大多數(shù)細(xì)胞一樣，端粒隨著每次隨后的細(xì)胞分裂而變得越來(lái)越短（端粒損耗）。一旦端粒達(dá)到極短的長(zhǎng)度，細(xì)胞就會(huì)停止分裂并進(jìn)入衰老階段-被免疫系統(tǒng)處理的過(guò)程，或持續(xù)處于改變的，功能失調(diào)的狀態(tài)。

隨著免疫系統(tǒng)不再有效運(yùn)作，這導(dǎo)致慢性感染，癌癥疾病和死亡的發(fā)作。端粒損耗被描述為“衰老的標(biāo)志”之一。

在體外研究中，研究人員啟動(dòng)了T淋巴細(xì)胞對(duì)微生物（外來(lái)感染）的免疫反應(yīng)。出乎意料的是，他們?cè)凇凹?xì)胞外囊泡”（促進(jìn)細(xì)胞間通訊的小顆粒）中觀察到兩種類型的白細(xì)胞之間的端粒轉(zhuǎn)移反應(yīng)。一種抗原呈遞細(xì)胞（APC），由B細(xì)胞，樹突狀細(xì)胞或巨噬細(xì)胞組成，作為T淋巴細(xì)胞（端粒受體細(xì)胞）的“端粒供體”。在端粒轉(zhuǎn)移后，受體T細(xì)胞變得長(zhǎng)壽并具有記憶和干細(xì)胞屬性，使T細(xì)胞能夠長(zhǎng)期保護(hù)宿主免受致命感染。

端粒轉(zhuǎn)移反應(yīng)使某些端粒的延伸比端粒酶施加的延伸約30倍。端粒酶是一種單DNA合成酶，致力于干細(xì)胞，免疫系統(tǒng)細(xì)胞中的端粒維持，并在胎兒組織，生殖細(xì)胞和精子中發(fā)現(xiàn)。然而，它在其他細(xì)胞中不提供此功能，導(dǎo)致端粒損耗。即使在酶天然活躍的免疫細(xì)胞中，持續(xù)的免疫反應(yīng)也會(huì)導(dǎo)致進(jìn)行性端粒酶失活，導(dǎo)致端粒縮短，當(dāng)細(xì)胞停止分裂時(shí)，并發(fā)生復(fù)制性衰老。

在發(fā)現(xiàn)新的“抗衰老”機(jī)制后，同一研究小組確定端粒細(xì)胞外囊泡可以從血液中純化，并且當(dāng)添加到T細(xì)胞中時(shí)，在免疫系統(tǒng)中呈現(xiàn)來(lái)自人類和小鼠的抗衰老活性。

研究人員發(fā)現(xiàn)（在人類細(xì)胞和小鼠中），純化的細(xì)胞外囊泡制劑可以單獨(dú)施用或與疫苗聯(lián)合施用，并且這種延長(zhǎng)的耐久免疫保護(hù)，原則上可以避免重新接種疫苗。

或者，“端粒供體”轉(zhuǎn)移反應(yīng)可以直接在細(xì)胞中增強(qiáng)。雖然還需要更多的研究，但科學(xué)家們說(shuō)，這說(shuō)明了新形式的免疫衰老和衰老的預(yù)防性（預(yù)防性）療法的可能性。

Lanna教授總結(jié)道：“端粒生物學(xué)已經(jīng)研究了40多年。幾十年來(lái)，一種酶，端粒酶，被認(rèn)為是負(fù)責(zé)細(xì)胞端粒伸長(zhǎng)和維持的唯一機(jī)制。我們的研究結(jié)果闡明了一種不同的機(jī)制，它不需要端粒酶來(lái)延長(zhǎng)端粒，并在端粒酶在細(xì)胞中仍然不活躍時(shí)起作用。

參考來(lái)源:

倫敦大學(xué)學(xué)院

Journal reference:

Lanna,A.,et al.(2022)An intercellular transfer of telomeres rescues T cells from senescence and promotes long-term immunological memory.