日本RIKEN整合醫學科學中心(IMS)和慶應大學醫學院的科學家使用單細胞RNA分析發現超級百歲老人(即110歲以上的人)擁有較多的免疫力細胞稱為細胞毒性CD4 T細胞(cytotoxic CD4 T-cells)。超級百歲老人是一群獨特的人。首先,它們極為罕見。例如,2015年日本的100歲以上人口超過61,000,而110歲以上人口只有146。研究發現,這些人一生中相對不受諸如感染和癌症等疾病的侵害。這導致人們認為它們可能具有特別強大的免疫系統,研究人員著手尋找可能解釋這一點的原因。
為了回答這個問題,他們研究了一群超級百歲老人和年輕控制者的循環免疫細胞。他們從七十歲的百歲老人中獲得了41,208個細胞(每個受試者平均5,887個),並從年齡在50至80歲的五個對照組中獲得了19,994個細胞作為對照(每個受試者平均3,999個)。他們發現,雖然超級百歲老人的B細胞數量較少,但T細胞的數量卻大致相同,尤其是超級百歲老人的T細胞的一個組數量有所增加。分析這些細胞後,作者發現超級百歲老人的T細胞具有很高的細胞毒性,這意味著它們可以殺死其他細胞,有時佔所有T細胞的80%,而對照組中只有10%或20% 。
通常,帶有被稱為CD8的標記的T細胞具有細胞毒性,而帶有CD4標記的T細胞則沒有細胞毒性,因此作者首先認為CD8+細胞可能增加了。但是事實並非如此。相反,似乎超級百歲老人的CD4+細胞已獲得細胞毒性狀態。有趣的是,當研究人員觀察年輕捐獻者的血液時,CD4+細胞毒性細胞相對較少,這表明這不是青年的標誌物,而是超級百歲老人的特殊特徵。為了研究這些特殊細胞的產生方式,研究小組詳細檢查了兩名超百歲老人的血細胞,發現它們是由「株落增殖」(過程產生的,這意味著許多細胞都是單個祖先細胞的後代。
該論文的第一作者IMS的橋本浩介(Kosuke Hashimoto)表示:“我們對研究這群人特別感興趣,因為我們認為他們是健康衰老的良好典範,這對於像日本這樣的老齡化快速進展的社會非常重要。”
IMS副總監Piero Carninci是該小組的負責人之一,他說:“這項研究表明單細胞轉錄分析如何幫助我們了解個體或多或少易患疾病。CD4+細胞通常通過產生細胞因子來發揮作用。 ,而CD8+細胞具有細胞毒性,這兩種特徵的結合可能使這些個體特別健康,我們認為這種類型的細胞在大多數個體中相對罕見,即使是年輕的個體也可用於對抗已建立的腫瘤,可能對免疫監視很重要。這令人興奮,因為它為我們提供了新的見解,使人們可以長壽地保護自己免受感染和癌症等疾病的侵害。”
這項研究發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上,是由RIKEN綜合醫學科學中心和慶應大學醫學院的科學家合作完成的。
參考文獻:
Kosuke Hashimoto, Tsukasa Kouno, Tomokatsu Ikawa, Norihito Hayatsu, Yurina Miyajima, Haruka Yabukami, Tommy Terooatea, Takashi Sasaki, Takahiro Suzuki, Matthew Valentine, Giovanni Pascarella, Yasushi Okazaki, Harukazu Suzuki, Jay W. Shin, Aki Minoda, Ichiro Taniuchi, Hideyuki Okano, Yasumichi Arai, Nobuyoshi Hirose, Piero Carninci. Single-cell transcriptomics reveals expansion of cytotoxic CD4 T cells in supercentenarians. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019; 201907883 DOI: 10.1073/pnas.1907883116
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