圖片來(lái)源:pixabay 超長(zhǎng)壽老人不僅衰老的步伐更慢,在衰老的過(guò)程中,他們的健康狀況往往也優(yōu)于普通人。從生活方式到遺傳因素,不少人試圖從不同角度尋找他們的長(zhǎng)壽秘訣。現(xiàn)在,一項(xiàng)新研究從免疫系統(tǒng)的層面上揭示了7位超長(zhǎng)壽老人的特殊之處:他們體內(nèi)一種名為CD4的T細(xì)胞經(jīng)過(guò)突變后,具備了殺傷性,同時(shí)在體內(nèi)大量增殖,成為幫助機(jī)體及時(shí)清除病毒和腫瘤細(xì)胞的武器。 撰文 | 石云雷 編輯 | 吳非 人類壽命的長(zhǎng)短受多種因素制約。社會(huì)層面,經(jīng)濟(jì)水平與衛(wèi)生條件的提升,能讓人類整體的壽命被延長(zhǎng);另一方面,機(jī)體自身的先天遺傳因素和后天的生活方式等,也在很大程度上決定了個(gè)體壽命。目前,人類壽命的極限在110~115歲。而能達(dá)到這個(gè)壽命的人,無(wú)疑是人類演化上的優(yōu)勝者,他們也被稱為超長(zhǎng)壽老人(supercentenarians)。 超長(zhǎng)壽老人非常罕見。2001年,加拿大的一項(xiàng)調(diào)查數(shù)顯示,10萬(wàn)人中只有1位超長(zhǎng)壽老人。2015年,日本有61763位百歲老人,但達(dá)到110歲的超長(zhǎng)壽老人只有146位。與其他普通老人相比,超長(zhǎng)壽老人在100歲時(shí),還有很強(qiáng)的認(rèn)知和生活自理能力,他們被認(rèn)為老得更慢、更健康。 通常,人體在逐漸衰老的過(guò)程中,會(huì)伴隨著免疫機(jī)能衰退的現(xiàn)象,這也被稱作免疫衰老(immunosenescence)。由此產(chǎn)生的后果是,老年人更易患上各種炎癥、腫瘤和自身免疫性疾病。但這種現(xiàn)象似乎并不存在于超長(zhǎng)壽老人中。此前的研究表明,他們體內(nèi)的炎癥水平較低,不易感染各種炎癥,或是患上癌癥。這些超長(zhǎng)壽老人的健康秘訣究竟是什么? 最近,日本理化學(xué)研究所的Kosuke Hashimotoa和同事在一項(xiàng)發(fā)表于《美國(guó)科學(xué)院院刊》的研究中發(fā)現(xiàn),7位110歲的超長(zhǎng)壽老人都具有不同于普通老人的免疫系統(tǒng),他們體內(nèi)的一些免疫細(xì)胞的數(shù)量與普通老人有著顯著的差異。其中那些增多、功能增強(qiáng)的免疫細(xì)胞,正是他們能夠長(zhǎng)壽的關(guān)鍵因素之一。 在人體內(nèi),具有免疫功能的淋巴細(xì)胞(例如T細(xì)胞、B細(xì)胞)和單核細(xì)胞(血液中的白細(xì)胞)在胸腺和骨髓發(fā)育成熟后,通過(guò)血液進(jìn)入免疫系統(tǒng)。淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞也被統(tǒng)稱為外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMCs)。 在這項(xiàng)研究中,研究人員收集了7位110歲的超長(zhǎng)壽老人,以及5位普通老人(50~80歲)的血液,并從中獲取了大量外周血單個(gè)核細(xì)胞。為了尋找超長(zhǎng)壽老人的免疫細(xì)胞有何特殊之處,他們通過(guò)對(duì)這些細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組的分析,將其分為11種免疫細(xì)胞,構(gòu)建出免疫細(xì)胞的圖譜。 超長(zhǎng)壽老人(左)與對(duì)照組(右)的免疫細(xì)胞圖譜。兩張圖譜中,圖片中央?yún)^(qū)域的TC2細(xì)胞(紅色)含量存在明顯差異。 從兩組老人免疫細(xì)胞的類型中,研究人員發(fā)現(xiàn)了一處明顯的差異:超長(zhǎng)壽組與對(duì)照組中,T細(xì)胞(包括TC1和TC2細(xì)胞簇)占比均為40%左右,但TC1與TC2在兩組中的含量相距甚遠(yuǎn)。在超長(zhǎng)壽組中,TC2細(xì)胞簇占比較高,其主要成分是細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL)。在一些超長(zhǎng)壽老人體內(nèi),細(xì)胞毒性T細(xì)胞在T細(xì)胞中的占比可以達(dá)到80%,而在普通組只占到10~20%。 7位超長(zhǎng)壽老人(綠色)和5位對(duì)照組老人(紅色)中,CTL細(xì)胞占T細(xì)胞的比例。 細(xì)胞毒性T細(xì)胞主要包括CD8 T細(xì)胞和CD4 T細(xì)胞。其中,CD8 T細(xì)胞是主要的殺傷性細(xì)胞,且含量較高。這類細(xì)胞能表達(dá)大量穿孔素和顆粒酶,這兩種分子共同作用后,會(huì)導(dǎo)致靶細(xì)胞大量凋亡。 而含量較低的CD4 T細(xì)胞通常情況下不具備殺傷性,它的主要功能是給CD8 T細(xì)胞“通風(fēng)報(bào)信”,又稱為輔助T細(xì)胞。它們識(shí)別特定的抗原后,將信息傳遞給CD8 T細(xì)胞,再由CD8 T細(xì)胞清除腫瘤和病毒。 但在超長(zhǎng)壽組中,CD4 T細(xì)胞的含量與功能都發(fā)生了變化。他們的CD4 T細(xì)胞占T細(xì)胞總數(shù)的25.3%,而普通組只有2.8%。更重要的是,在這些CD4 T細(xì)胞中,有30%可以表達(dá)顆粒酶(其中大部分也能表達(dá)穿孔素)。也就是說(shuō),這些超長(zhǎng)壽老人的CD4 T細(xì)胞在基因表達(dá)了發(fā)生了變化,它們變得兼具警報(bào)功能與殺傷功能:在發(fā)現(xiàn)病毒或腫瘤細(xì)胞時(shí),就能直接將其消滅。 作者還研究了其他血液捐獻(xiàn)者(從20歲~70歲)的CD4 T細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)它們幾乎均不能表達(dá)具有殺傷性的穿孔素和顆粒酶。那么,這些超長(zhǎng)壽命老人的殺傷性CD4 T細(xì)胞是如何形成的? 研究人員提出了兩種可能的解釋。一種猜想是,細(xì)胞毒性T細(xì)胞最初在分化時(shí),會(huì)分化形成多種細(xì)胞,其中具有殺傷性的CD4 T細(xì)胞得以保留。另一種可能性是,輔助性的CD4 T細(xì)胞的某些基因丟失后,啟功了表達(dá)顆粒酶和穿孔素的功能。 對(duì)其中兩位超長(zhǎng)壽老人的CD4 T細(xì)胞的分析顯示,殺傷性的CD4 T細(xì)胞并不會(huì)在體內(nèi)迅速增殖,但一旦形成后,它們能存活很長(zhǎng)時(shí)間。而少量的殺傷性CD4 T細(xì)胞,可以在超長(zhǎng)壽老人體內(nèi)產(chǎn)生多個(gè)克隆,使得細(xì)胞數(shù)量顯著上升。 這項(xiàng)針對(duì)超長(zhǎng)壽老人的研究,為人類長(zhǎng)壽之謎提供了新的線索。隨著年齡的增長(zhǎng),機(jī)體通常更易受到感染。而這項(xiàng)超長(zhǎng)壽老人體內(nèi)免疫細(xì)胞的變化,使得他們能迅速對(duì)炎癥和腫瘤做出反應(yīng)、及時(shí)清除,防止后續(xù)的危害。雖然由輔助性的CD4 T細(xì)胞向殺傷T細(xì)胞的轉(zhuǎn)化過(guò)程,還有待深入研究,但這項(xiàng)研究告訴我們:強(qiáng)大的免疫防護(hù)系統(tǒng),可能就是超級(jí)長(zhǎng)壽的秘訣。 原始論文: https://www./content/early/2019/11/11/1907883116 |
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