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Nature Immunology封面論文:上海交大卜軍團隊繪製人類從出生到90歲的免疫系統衰老景觀

2025-02-09 17:46:43

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

發育和衰老貫穿於人類的整個生命歷程,伴隨著免疫系統的逐漸成熟和不可避免的退化。

出生後,我們的免疫系統逐漸成熟,能更好地抵禦外來病原體。相反,免疫衰老會導致感染、疾病和癌症的發病率升高。此外,最近有報道稱,衰老的免疫細胞會促使心臟和肝臟等實體器官衰老,這可能是全身衰老的一個原因。

然而,人體免疫系統在近 90 年(從 0 到 90 歲)的衰老過程(這一過程涵蓋了人體從發育到成熟再到衰老的整個生命週期)中,究竟何時以及如何發生變化,目前仍不清楚。

2025 年 1 月 29 日,卜軍團隊在Nature Immunology期刊發表了題為: Integrating single-cell RNA and T cell/B cell receptor sequencing with mass cytometry reveals dynamic trajectories of human peripheral immune cells from birth to old age 的研究論文,該論文還被選為當期的封面論文。

該研究首次描繪了人類外周免疫細胞在整個生命週期(0到90歲)中的動態變化,揭示了人類免疫細胞在發育、成熟和衰老的各年齡階段的功能特徵。該研究還利用整個生命週期的單細胞資料,開發了一種基於人工智慧的免疫年齡預測模型——siAge,該模型能夠評估健康個體的免疫狀態,並識別免疫功能紊亂的人群 。

總的來說,這項研究為更深入地瞭解人類整個生命週期中免疫系統的衰老提供了寶貴的見解和資源。

在這項新研究中,研究團隊從上海浦東佇列(NCT05206643)中招募了 220 名健康志願者,涵蓋 0 至 90 歲以上的 13 個年齡組,並透過單細胞 RNA 測序結合單 T 細胞和 B 細胞受體測序、高通量質譜流式細胞術、bulk RNA 測序以及流式細胞術驗證實驗對其外周免疫細胞進行了分析。

結果顯示,T 細胞受年齡影響最大,在特定年齡段細胞間相互作用的重塑最為劇烈。不同的 T 細胞亞群在轉錄組和免疫組庫中表現出不同的衰老模式;例如,GNLY+ CD8+ 效應記憶 T 細胞在所有 T 細胞亞群中表現出最高的克隆擴增,並在兒童和老年人中顯示出不同的功能特徵;還有 CD8+ MAIT 細胞,其相對丰度、克隆多樣性和抗菌能力在青少年時期達到峰值,然後逐漸下降。有趣的是,該研究鑑定出並實驗驗證了一種此前未被認識的“細胞毒性” B 細胞亞群,其在兒童體內更為豐富,在生命早期免疫防禦中發揮關鍵作用,從而揭示了 B 細胞在免疫反應中的除抗體生成外的多樣性功能。

此外,研究團隊利用整個生命週期的單細胞資料,開發了一種基於人工智慧的免疫年齡預測模型——siAge,該模型能夠評估健康個體的免疫狀態,並識別免疫功能紊亂的人群。

總的來說,這項研究為更深入地瞭解人類整個生命週期中免疫系統的衰老提供了寶貴的見解和資源。

論文連結:

https://www.nature.com/articles/s41590-024-02059-6

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