衰老涉及氧化应激、炎症、自噬、线粒体损伤、端粒酶损伤。衰老细胞随着年龄的增长而稳步积累会产生不良后果,它们会分泌促炎细胞因子,从而导致与衰老相关的疾病,如心血管疾病、癌症等。因此,细胞衰老理论认为,人类衰老是衰老细胞积累的结果,延缓衰老还是得从研究衰老细胞上入手。
NK细胞是抵抗衰老的“密钥”
2016年《Nature》杂志刊登了一篇美国梅奥诊所分子生物学家Baker的最新成果:以NK细胞为主的免疫细胞清除衰老细胞可使动物寿命延长20%-30%。NK细胞,又称自然杀伤细胞,是与T细胞、B细胞并列的第三类淋巴细胞,是机体固有免疫系统中的重要成员,肩负抗病毒、抗衰老和杀伤肿瘤三大任务。大量研究表明,NK细胞是衰老细胞免疫监视的核心参与者,NK细胞能迅速捕获衰老、死亡细胞、细胞碎片、病毒、癌变细胞等异常“敌军”,改善和稳定机体的内环境,使机体保持年轻健康状态,是机体抵抗衰老的一把“密钥”。
中国研究团队在《Frontiers in Immunology》上发表了一篇名为“Characterization of age-related immune features after autologous NK cell infusion: Protocol for an open-label and randomized controlled trial”的文章,研究表明:NK细胞能够显著改善T细胞衰老和耗竭。
人体衰老的一个重要标志是免疫细胞的衰老和耗竭。免疫细胞衰老使得免疫系统无力查杀外来入侵的细菌病毒和衰老细胞、病变细胞,从而导致与年龄相关的感染与疾病的发生。因此,克服免疫衰老,就是在延缓机体衰老。
该研究招募了37名健康受试者,其中32名输注扩增的NK细胞,5名静脉注射生理盐水。输注后4周内监测受试者外周衰老和衰竭T细胞变化,以及衰老相关分泌表型(SASP)相关因子的血清水平。
结果显示,受试者衰老的CD28-、CD57+、CD28-CD57+、CD28-KLRG1+ CD4+和CD8+T细胞群体显著减少,PD-1+和TIM-3+T细胞也显著减少;SASP相关因子包括IL-6、IL-8、IL-1α、IL-17、MIP-1α、MIP-1β和MMP1显著降低,此外T细胞还表现出细胞毒性增强。
NK细胞输注后关键SASP相关因素减少
T细胞衰老和衰竭是健康个体的可逆过程,可通过自体NK细胞输注来缓解衰老。这无疑体现了NK细胞疗法在延缓细胞衰老,降低衰老相关疾病发病率上,具有巨大的潜力。
临床输注NK细胞降低衰老标志物
国际期刊《Biochemistry and Biophysics Reports》中的一篇题为“Autologous NK cells propagated and activated ex vivo decrease senescence markers in human PBMCs”的研究论文,发现经扩增培养的自体NK细胞,除了表现出很强的杀肿瘤细胞和清除衰老细胞的能力,而且在临床输注后降低了血液中外周血单个核细胞(PBMC)的衰老标记物。
在此项临床研究中,共有5志愿者参加,分成两组:一组三人接受10亿NK输注;一组两人接受20亿NK输注。p16和β-gal是已知的衰老标志物,可以间接反映体内衰老细胞水平。个体年龄越大,p16和β-gal的体内水平就越高。
研究结果表明:在输注NK细胞后,5名志愿者的p16和β-gal水平都有不同程度的下降。第一组三名志愿者,在接受了10亿个 NK细胞后,进行了90天的监测。两周后,这三个人的PBMC中的衰老标记物p16和ß-gal均显著下降;70岁的人在90天后大约恢复到其初始值的一半。
第一组衰老标志物水平显著下降
第二组两名志愿者接受更长期的观察检测,并在两个不同的时间点注射了20亿个NK细胞:一次在开始时,一次在192天后。与第一组的效果相似:衰老标志物在开始时大幅下降,随着时间的推移而回升,并在第二次输注NK细胞时再次下降。
第二组衰老标志物水平显著下降
这项研究表明NK细胞可以改善慢性炎症,并有延缓免疫衰老的作用。作为介导抗肿瘤和抗病毒反应的一种强大的淋巴细胞——NK细胞,它可以及时的检测到身体中的衰老细胞并发挥清除作用。
总结与展望
NK细胞在对抗癌症、疾病、衰老和感染方面发挥着关键作用。随着衰老发生,虽然NK细胞数量增加,但其细胞毒性和功能反而下降,这也是老年人对病毒感染易感性增加、总体疾病负担增加以及衰老和癌细胞蓄积的主要原因。因此,监测NK细胞数量、功能和活性的变化可以及时了解机体免疫衰老状态,早期预警衰老相关疾病的发生发展,有助于制定个性化NK细胞功能和活性干预策略,以恢复NK细胞“年轻化”状态,实现延缓衰老、促进健康的最终目的。
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