免疫不仅仅是免疫

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衰老的免疫系统可以导致多器官早衰以及损伤。

我们都知道衰老的标志之一是我们的DNA损伤以后修复能力下降,导致受损伤的DNA在细胞里堆积了。其中有一个非常重要的基因,叫Ercc1,这个基因的主要作用是剪切和修复受损伤的蛋白,当我们敲除了Ercc1基因,那DNA的剪切和修复功能就丧失了。而此时大量的垃圾堆积,包括DNA氧化应激的损害持续进展,就走向了衰老。

这是刚刚发表在《自然》杂志(Nature)上的一篇文章,题目是“衰老的免疫系统促使实体器官衰老”。

图1基因敲除鼠免疫细胞加速衰老

首先,如果把小鼠造血干细胞的Ercc1基因敲除以后(红色),可以看到它可以导致什么现象呢?那就是基因组上面表现出应激损害,同时还有氧化损害,相关标记物都出现了(图1a)。图1b表现的是什么呢?表现的是当这个基因被敲除以后,小鼠周围血中的白细胞数量与正常小鼠(蓝色)来比较,它的数量大大下降了,血细胞数量也是下降的(图1c)。

图2基因敲除小鼠的免疫细胞中衰老和炎症标记物均上升

免疫细胞变成什么样的状态呢?我们知道衰老细胞都有最重要的p16、p21等标记物。从图2中可以看到,基因敲除小鼠(红色)和正常小鼠(蓝色)来比较,正常小鼠的p16、p21等一系列因子在底线上是平的,如果敲掉了Ercc1基因以后,小鼠的B细胞、T细胞和脾细胞里面(图2k),p16、p21等衰老因子的表达都是上升的,表达水平甚至超过2岁龄小鼠(黄色)。

图3衰老免疫系统导致非淋巴器官衰老

图3c表现的是肝脏病理切片,其中绿色染色代表p16衰老因子的基因表达,红色是白蛋白,它代表损伤表现。

图4不同器官的损伤表现

图4代表不同器官的损伤。图4d、4e表示肝脏受损,图4f表示肾脏受损,图4g表示胰腺受损。

图5衰老脾细胞过继转输

图6接受衰老脾细胞小鼠的不同器官中衰老因子上升

同样我们再看其他器官,包括主动脉、肾脏、肺脏、肝脏、脾、大脑等,它们的衰老因子都是上升的。也就是说把这些已经衰老的脾细胞输入到正常小鼠体内,可以加速其器官衰老,同时小鼠的存活时间也大大缩短了(图6d中红色折线)。

图7年轻正常小鼠脾细胞输入可以减缓衰老

结论与启示

结论:

敲除造血干细胞DNA修复基因Ercc1,导致免疫系统早衰、功能低下、免疫细胞降低;

同时,导致多器官细胞衰老、功能下降、组织受损及早亡;

输入Ercc1基因敲除小鼠的脾细胞,正常小鼠出现免疫功能下降、多器官衰老、组织受损,早亡;

Ercc1基因敲除小鼠接受年轻小鼠的脾细胞,免疫功能恢复、早衰减缓。

启示:

免疫系统是最早衰老的系统,其次是骨关节;

免疫系统衰老不仅仅是防御体系受损,它可导致其他器官早衰,组织受损、炎症;

预防免疫系统衰老目前没有好药,科学证据显示锻炼、健康饮食、愉快的心情可以改善免疫功能,抗衰老。

参考文献:YousefzadehMJ,FloresRR,ZhuY,etal.Anagedimmunesystemdrivessenescenceandageingofsolidorgans[J].Nature,,:-.预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇


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