摘要：研究表明，T細(xì)胞亞群在衰老個(gè)體中容易發(fā)生基因表達(dá)變化，這導(dǎo)致免疫活性和疫苗反應(yīng)出現(xiàn)年齡相關(guān)性變化。
人類衰老并非一個(gè)線性過程。同樣，心血管疾病或神經(jīng)退行性疾病的風(fēng)險(xiǎn)也并非隨著年齡增長(zhǎng)而線性增加。了解免疫系統(tǒng)如何隨時(shí)間而變化，對(duì)于闡明這些年齡相關(guān)性疾病的驅(qū)動(dòng)因素至關(guān)重要。
近日，艾倫免疫學(xué)研究所領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究表明，T細(xì)胞亞群在衰老個(gè)體中容易發(fā)生基因表達(dá)變化，這導(dǎo)致免疫活性和疫苗反應(yīng)出現(xiàn)年齡相關(guān)性變化。
這篇題為“Multi-omic profiling reveals age-related immune dynamics in healthy adults”的論文于10月29日發(fā)表在《Nature》雜志上。
研究人員通過外周血單核細(xì)胞的單細(xì)胞RNA測(cè)序，以及基于Olink的血液蛋白質(zhì)組分析和光譜流式分析，對(duì)300余名年齡在25-90歲的健康個(gè)體的外周免疫細(xì)胞特征進(jìn)行分析。
圖1 多組學(xué)分析揭示健康成年人中與年齡相關(guān)的免疫動(dòng)態(tài)變化
他們還對(duì)96名受試者進(jìn)行縱向分析，這些受試者接種了季節(jié)性流感疫苗，并在兩年內(nèi)提供了多達(dá)10份血液樣本。他們對(duì)比了49名年輕人（25-35歲）和47名老年人（55-65歲）的免疫細(xì)胞特征。
在蛋白質(zhì)組學(xué)方面，研究人員重點(diǎn)揭示了69種蛋白表達(dá)的年齡相關(guān)變化。這個(gè)數(shù)據(jù)集中包含CXCL17等之前被證實(shí)與衰老相關(guān)的標(biāo)志物，以及與特定免疫細(xì)胞亞群相關(guān)的蛋白質(zhì)。另一方面，他們并沒有在年輕人和老年人中觀察到顯著的炎癥蛋白表達(dá)差異。
通過對(duì)超過1600萬個(gè)PBMC進(jìn)行scRNA-seq分析，研究人員追蹤到71種免疫細(xì)胞類型或亞型。他們將這些信息納入AIFI人類免疫健康圖譜（AIFI Human Immune Health Atlas）。
這個(gè)數(shù)據(jù)集包含300萬個(gè)T細(xì)胞、240萬個(gè)單核細(xì)胞、120萬個(gè)B細(xì)胞、110萬個(gè)自然殺傷細(xì)胞，以及造血前體細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞，這些細(xì)胞又被進(jìn)一步細(xì)分為數(shù)十個(gè)亞群。
35個(gè)T細(xì)胞亞群表現(xiàn)出最明顯的年齡相關(guān)變化。研究人員在其中觀察到非線性的重編程爆發(fā)，并且與全身性炎癥或慢性巨細(xì)胞病毒感染等因素引發(fā)的免疫反應(yīng)不一致。
他們指出，衰老的CD4 T細(xì)胞（包括記憶T細(xì)胞）發(fā)生了轉(zhuǎn)變，其中輔助性T細(xì)胞（Th2）的活性改變。這種變化進(jìn)而導(dǎo)致B細(xì)胞活化異常，包括對(duì)流感疫苗抗原的效應(yīng)B細(xì)胞反應(yīng)失調(diào)。
“總的來說，這項(xiàng)研究構(gòu)建了免疫衰老的統(tǒng)一模型。隨著年齡的增長(zhǎng)，Th2偏向的T細(xì)胞重編程會(huì)導(dǎo)致效應(yīng)B細(xì)胞活化減弱、抗體類別轉(zhuǎn)換異常，并在反復(fù)暴露于抗原的環(huán)境中引發(fā)抗體功能障礙，” 作者在文中寫道。
圖2 健康人體免疫細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組中年齡相關(guān)性變化的長(zhǎng)期維持
另一個(gè)年長(zhǎng)隊(duì)列的轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)所揭示的免疫細(xì)胞動(dòng)態(tài)特征也支持了這些結(jié)果，這個(gè)隊(duì)列包含234名個(gè)體，年齡在40歲至90歲以上。
“這些結(jié)果，以及其他許多免疫亞群在轉(zhuǎn)錄編程上的穩(wěn)定性，表明免疫衰老并非以穩(wěn)定衰退的形式展開，而是受內(nèi)在和外在因素共同塑造的非線性動(dòng)態(tài)過程，” 作者寫道。
研究人員強(qiáng)調(diào)，追蹤此類免疫細(xì)胞動(dòng)態(tài)對(duì)于理解衰老機(jī)制至關(guān)重要，能夠?yàn)椴煌A段的個(gè)體提供適當(dāng)?shù)募膊≈委熀皖A(yù)防策略。
“這些研究凸顯了在設(shè)計(jì)疫苗接種策略、細(xì)胞療法及臨床免疫治療中考量年齡因素的重要性，” 他們指出。
參考資料
[1] Multi-omic profiling reveals age-related immune dynamics in healthy adults
摘要：研究表明，T細(xì)胞亞群在衰老個(gè)體中容易發(fā)生基因表達(dá)變化，這導(dǎo)致免疫活性和疫苗反應(yīng)出現(xiàn)年齡相關(guān)性變化。
人類衰老并非一個(gè)線性過程。同樣，心血管疾病或神經(jīng)退行性疾病的風(fēng)險(xiǎn)也并非隨著年齡增長(zhǎng)而線性增加。了解免疫系統(tǒng)如何隨時(shí)間而變化，對(duì)于闡明這些年齡相關(guān)性疾病的驅(qū)動(dòng)因素至關(guān)重要。
近日，艾倫免疫學(xué)研究所領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究表明，T細(xì)胞亞群在衰老個(gè)體中容易發(fā)生基因表達(dá)變化，這導(dǎo)致免疫活性和疫苗反應(yīng)出現(xiàn)年齡相關(guān)性變化。
這篇題為“Multi-omic profiling reveals age-related immune dynamics in healthy adults”的論文于10月29日發(fā)表在《Nature》雜志上。
研究人員通過外周血單核細(xì)胞的單細(xì)胞RNA測(cè)序，以及基于Olink的血液蛋白質(zhì)組分析和光譜流式分析，對(duì)300余名年齡在25-90歲的健康個(gè)體的外周免疫細(xì)胞特征進(jìn)行分析。
圖1 多組學(xué)分析揭示健康成年人中與年齡相關(guān)的免疫動(dòng)態(tài)變化
他們還對(duì)96名受試者進(jìn)行縱向分析，這些受試者接種了季節(jié)性流感疫苗，并在兩年內(nèi)提供了多達(dá)10份血液樣本。他們對(duì)比了49名年輕人（25-35歲）和47名老年人（55-65歲）的免疫細(xì)胞特征。
在蛋白質(zhì)組學(xué)方面，研究人員重點(diǎn)揭示了69種蛋白表達(dá)的年齡相關(guān)變化。這個(gè)數(shù)據(jù)集中包含CXCL17等之前被證實(shí)與衰老相關(guān)的標(biāo)志物，以及與特定免疫細(xì)胞亞群相關(guān)的蛋白質(zhì)。另一方面，他們并沒有在年輕人和老年人中觀察到顯著的炎癥蛋白表達(dá)差異。
通過對(duì)超過1600萬個(gè)PBMC進(jìn)行scRNA-seq分析，研究人員追蹤到71種免疫細(xì)胞類型或亞型。他們將這些信息納入AIFI人類免疫健康圖譜（AIFI Human Immune Health Atlas）。
這個(gè)數(shù)據(jù)集包含300萬個(gè)T細(xì)胞、240萬個(gè)單核細(xì)胞、120萬個(gè)B細(xì)胞、110萬個(gè)自然殺傷細(xì)胞，以及造血前體細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞，這些細(xì)胞又被進(jìn)一步細(xì)分為數(shù)十個(gè)亞群。
35個(gè)T細(xì)胞亞群表現(xiàn)出最明顯的年齡相關(guān)變化。研究人員在其中觀察到非線性的重編程爆發(fā)，并且與全身性炎癥或慢性巨細(xì)胞病毒感染等因素引發(fā)的免疫反應(yīng)不一致。
他們指出，衰老的CD4 T細(xì)胞（包括記憶T細(xì)胞）發(fā)生了轉(zhuǎn)變，其中輔助性T細(xì)胞（Th2）的活性改變。這種變化進(jìn)而導(dǎo)致B細(xì)胞活化異常，包括對(duì)流感疫苗抗原的效應(yīng)B細(xì)胞反應(yīng)失調(diào)。
“總的來說，這項(xiàng)研究構(gòu)建了免疫衰老的統(tǒng)一模型。隨著年齡的增長(zhǎng)，Th2偏向的T細(xì)胞重編程會(huì)導(dǎo)致效應(yīng)B細(xì)胞活化減弱、抗體類別轉(zhuǎn)換異常，并在反復(fù)暴露于抗原的環(huán)境中引發(fā)抗體功能障礙，” 作者在文中寫道。
圖2 健康人體免疫細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組中年齡相關(guān)性變化的長(zhǎng)期維持
另一個(gè)年長(zhǎng)隊(duì)列的轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)所揭示的免疫細(xì)胞動(dòng)態(tài)特征也支持了這些結(jié)果，這個(gè)隊(duì)列包含234名個(gè)體，年齡在40歲至90歲以上。
“這些結(jié)果，以及其他許多免疫亞群在轉(zhuǎn)錄編程上的穩(wěn)定性，表明免疫衰老并非以穩(wěn)定衰退的形式展開，而是受內(nèi)在和外在因素共同塑造的非線性動(dòng)態(tài)過程，” 作者寫道。
研究人員強(qiáng)調(diào)，追蹤此類免疫細(xì)胞動(dòng)態(tài)對(duì)于理解衰老機(jī)制至關(guān)重要，能夠?yàn)椴煌A段的個(gè)體提供適當(dāng)?shù)募膊≈委熀皖A(yù)防策略。
“這些研究凸顯了在設(shè)計(jì)疫苗接種策略、細(xì)胞療法及臨床免疫治療中考量年齡因素的重要性，” 他們指出。
參考資料
[1] Multi-omic profiling reveals age-related immune dynamics in healthy adults
