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Science揭示衰老新机制!免疫细胞缺陷导致我们衰老!

来源:本站原创 2020-05-27 00:15

2020年5月27日讯 /生物谷BIOON /——T细胞本应保护我们免受病原体的侵害,但一项新的小鼠研究表明,它们也可能加速衰老。阻断由细胞引起的炎症或增加关键代谢分子的供应,可以减轻啮齿动物衰老相关症状的严重程度,增加了这些治疗可能对老年人有益的可能性。相关研究成果于近日发表在Science上,该研究题为"T cells with dysfunctional mitochondria induce multimorbidity and premature senescence"。

澳大利亚RMIT大学的免疫学家Kylie Quinn说,这一发现是"一个神奇的结果,它直接将新陈代谢、炎症和衰老联系起来。他们做了一项非常彻底的工作,以确保是T细胞导致老鼠迅速衰老。"

随着年龄的增长,我们的T细胞会让我们失望,成为更弱的病原体斗士。这种下降有助于解释为什么老年人更容易受到感染,而对疫苗的反应较差。随着年龄的增长,T细胞会出现衰退,原因之一是细胞内作为动力装置的线粒体开始失灵。

但是T细胞可能不仅仅反映了衰老。他们也可以促进衰老。老年人全身都有慢性炎症,研究人员认为它会刺激衰老。T细胞可能会加速这一过程,因为它们会释放出刺激炎症的分子。

图片来源:Science

为了验证这一假设,University Hospital 12 October健康研究所的的免疫学家Maria Mittelbrunn和他的同事对老鼠进行了基因改造,使其T细胞的线粒体中缺少一种蛋白质。这一改变迫使细胞转换到效率较低的代谢机制来获取能量。

研究小组近日在Science杂志上报告说,当这些啮齿动物长到7个月大时--通常是老鼠的黄金时期,它们似乎已经进入了老年期。与普通小鼠相比,改造后的小鼠反应迟缓。它们的肌肉萎缩无力,对感染的抵抗力也较差。和许多老年人一样,他们的心脏也很虚弱,身体脂肪也大量减少。

研究小组发现,经过改造的老鼠体内的T细胞释放出大量引发炎症的分子,这表明这些细胞可能对老鼠的身体状况恶化负有部分责任。Mittelbrunn说:"免疫系统在加速衰老方面起着作用。"

科学家们还测试了它们是否能延缓衰老。首先,他们给小鼠注射了一种药物,这种药物可以阻止肿瘤坏死因子(TNF-alpha),它是T细胞释放的一种炎症诱导分子;这种疗法增强了老鼠的握力,改善了它们在迷宫中的表现,提高了心脏的泵动能力。

Mittelbrunn和他的同事还给这些动物注射了一种化合物,这种化合物可以提高烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)的水平。NAD是一种分子,对于细胞从食物中提取能量的代谢反应至关重要。NAD的细胞浓度通常会随着年龄的增长而下降,研究人员发现,在小鼠体内增加NAD浓度会使它们更加活跃,增强心脏功能。

抑制TNF-alpha的药物是类风湿关节炎和克罗恩病等疾病的标准治疗方法,现在有几家公司在销售能够提高NAD水平的化合物。Mittelbrunn说:"进行临床试验将是一个好主意",以确定靶向TNF-alpha或NAD是否可以减少衰老的一些影响。

然而,其他研究人员质疑这些结果与正常老化的相关性。西北大学费恩柏格医学院的线粒体生物学家Navdeep Chandel指出,转基因小鼠的线粒体比许多老年人的严重得多。"对我们大多数人来说,我敢打赌我们的T细胞没问题。"

然而,他说,线粒体功能失调的T细胞可能会导致一些人的衰老,这些人似乎过早衰老,并在相对年轻的时候患上与年龄有关的疾病。这种机制可能是"70或80岁老人不健康的"一个因素。

Buck研究所的分子细胞生物学家Judith Campisi表示同意。她说,这项研究"增加了对免疫系统如何随着年龄变化的理解。它在多大程度上模仿了自然衰老,我不知道。"(生物谷Bioon.com)

参考资料:


Gabriela Desdín-Micó et al. T cells with dysfunctional mitochondria induce multimorbidity and premature senescence. Science. 2020. DOI: 10.1126/science.aax0860
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