延長免疫系統壽命不再遙遠！新研究揭示如何防止免疫細胞自然衰老

發表在《自然細胞生物學》（Nature Cell Biology）上的研究人員表示，體外（細胞）并在小鼠中驗證的發現是“出乎意料的”，并相信利用這種機制可以延長免疫系統的壽命，使人們活得更健康，更長壽，并且對癌癥和癡呆等疾病也有臨床效用。

主要作者，倫敦大學學院醫學系名譽教授Alessio Lanna博士在解釋這項研究時說：“免疫細胞處于持續的高度戒備狀態，隨時準備與病原體作斗爭。為了有效，它們還必須在體內持續數十年-但用于執行這種終身保護的策略在很大程度上是未知的。

“在這項研究中，我們試圖找出存在什么機制來賦予免疫系統細胞（稱為T細胞）以長壽，在針對抗原的免疫反應開始時-抗原是一種由身體防御免疫監視機制認可的外來物質。

存在于所有細胞中的每條染色體都包含一個稱為端粒的保護帽;重復數千次的特定DNA序列。該序列有兩個目的：首先，它保護染色體的編碼區域并防止它們被破壞，其次，它充當老化時鐘，控制細胞可以進行的復制（也稱為分裂）的數量。

在T細胞（一種白血球或免疫細胞）中，與大多數細胞一樣，端粒隨著每次隨后的細胞分裂而變得越來越短（端粒損耗）。一旦端粒達到極短的長度，細胞就會停止分裂并進入衰老階段-被免疫系統處理的過程，或持續處于改變的，功能失調的狀態。

隨著免疫系統不再有效運作，這導致慢性感染，癌癥疾病和死亡的發作。端粒損耗被描述為“衰老的標志”之一。

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

端粒轉移反應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，致力于干細胞，免疫系統細胞中的端粒維持，并在胎兒組織，生殖細胞和精子中發現。然而，它在其他細胞中不提供此功能，導致端粒損耗。即使在酶天然活躍的免疫細胞中，持續的免疫反應也會導致進行性端粒酶失活，導致端粒縮短，當細胞停止分裂時，并發生復制性衰老。

在發現新的“抗衰老”機制后，同一研究小組確定端粒細胞外囊泡可以從血液中純化，并且當添加到T細胞中時，在免疫系統中呈現來自人類和小鼠的抗衰老活性。

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

或者，“端粒供體”轉移反應可以直接在細胞中增強。雖然還需要更多的研究，但科學家們說，這說明了新形式的免疫衰老和衰老的預防性（預防性）療法的可能性。

Lanna教授總結道：“端粒生物學已經研究了40多年。幾十年來，一種酶，端粒酶，被認為是負責細胞端粒伸長和維持的唯一機制。我們的研究結果闡明了一種不同的機制，它不需要端粒酶來延長端粒，并在端粒酶在細胞中仍然不活躍時起作用。

參考來源:

倫敦大學學院

Journal reference:

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