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《PNAS》:日本科学家分析超百岁老人长寿原因--细胞毒性T细胞是关键

学术经纬2019年11月18日 1:56 点击:444

70岁还是孩子,80岁是姑娘小伙。

如果90岁有人请你上天堂,跟他说:

且走开,到我100岁再来。

——日本冲绳县喜如嘉村(长寿村)附近,

刻在石头上的谚语

在世界长寿榜上,日本多年蝉联冠军。根据2015年覆盖日本全境的人口普查,百岁老人超过61000人,其中有将近150位是110岁以上的超百岁(supercentenarian)老人,也称超级人瑞

超百岁老人在全世界范围内都是非常少见的,有科学家做过统计,对于19世纪末出生的一代人来说,活到110岁的概率是十万分之一

长寿的关键是什么?日本科学家分析了多位超百岁老人,有了新发现

图片来源:Pixabay

百岁老人们不仅活得久,一个更令人感兴趣的现象是,他们往往还活得健康,到了100多岁依然头脑清晰,甚至腿脚灵便。换句话说,他们可以长期抵挡衰老。因此,很多科学家想要通过研究百岁和超百岁老人来揭开健康长寿之谜,从而让更多人也能享有健康长寿

一些研究发现,长命百岁的老人们在一生中似乎有对病菌感染、癌症等疾病更强的免疫力。这让一些科学家猜测,百岁老人们的免疫系统或许格外强大

为了寻找这一现象背后的原因,日本理化学研究所(RIKEN)综合医学中心和庆应义塾大学医学院的科学家们对一组超百岁老人的免疫细胞展开分析

他们找到7位110岁以上高龄的长寿老人,采用单细胞RNA测序技术,分析了他们的外周血单个核细胞(平均每位受试者提供近6000个细胞),并与5位50~80岁“年轻人”(平均每位提供近4000个细胞)对比,看看超百岁老人的B淋巴细胞和T淋巴细胞有何特别之处。

长寿的关键是什么?日本科学家分析了多位超百岁老人,有了新发现

实验图示(图片来源:参考资料[1])

从单细胞转录组学的分析结果来看,超百岁老人的B细胞数量明显比对照组减少,而T细胞的数量与对照组大致相同,这一结果与过去采用流式细胞仪得到的分析结果是一致的。

然而,具体查看T细胞的不同类型时,研究人员有了新的发现。在超百岁老人体内,细胞毒性T细胞的比例竟然占到T细胞总数的80%,远远高于对照组的10%~20%。

长寿的关键是什么?日本科学家分析了多位超百岁老人,有了新发现

超百岁老人(SC)的T细胞中,有更高比例的细胞毒性T细胞(图片来源:参考资料[1])

这意味着什么呢?细胞毒性T细胞,也叫杀伤性T细胞,是免疫细胞中的杀手,在遇到癌细胞、受病毒感染的细胞或是其他受损细胞时,能释放细胞毒素,把那些异常细胞杀死。

有意思的是,超百岁老人的细胞毒性T细胞不但比例高,它们还有不同寻常之处。一般情况下,细胞毒性T细胞的主要表面标志是CD8;相反,另一类主要表面标志是CD4的T细胞大多不具有细胞毒性。然而出乎研究者意料的是,超百岁老人的细胞毒性T细胞中,竟有很大一部分是CD4阳性T细胞,其比例是年轻对照组的近10倍。

研究人员还详细检查了其中两位超百岁老人的血细胞,发现这些特殊的免疫细胞来自克隆扩增过程,换句话说,许多细胞是单个祖细胞的后代。

长寿的关键是什么?日本科学家分析了多位超百岁老人,有了新发现

研究结果最近发表在《美国国家科学院院刊》上(图片来源:PNAS官网截图)

“CD4阳性细胞一般通过产生细胞因子起作用,CD8阳性细胞则具有细胞毒性,这两个特征的结合或许让这些个体特别健康。”这项研究的主要负责人之一Piero Carninci博士说,“我们相信,这类在年轻人中相对少见的免疫细胞,对于抗击已经形成的肿瘤很有用处,并且很可能发挥着重要的免疫监测作用。这个发现让我们很兴奋,因为我们对那些长寿者如何能免受感染和癌症等疾病的侵害有了新的认识。

参考资料:

[1] Kosuke Hashimoto et al., (2019) Single-cell transcriptomics reveals expansion of cytotoxic CD4 T cells in supercentenarians. PNAS. https://doi.org/10.1073/pnas.1907883116

[2] Could cytotoxic T-cells be a key to longevity? Retrieved Nov. 16, from https://medicalxpress.com/news/2019-11-cytotoxic-t-cells-key-longevity.html

[3] Demography Tracking down supercentenarians. Retrieved Nov. 16, 2019, fromhttp://www.forum.umontreal.ca/forum_express/pages_a/demo.htm


(来源: 学术经纬 )


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