摘要:了解我们的免疫反应随着年龄的增长而变化的方式,是设计更好的疫苗和增强对高危人群保护的关键。
了解我们的免疫反应随着年龄的增长而变化的方式,是设计更好的疫苗和增强对高危人群保护的关键。Michelle Linterman博士和她的团队在《Nature Immunology》上发表的研究报告解释说,生发中心的组织在衰老过程中发生了变化,而生发中心对接种疫苗后产生更长久的保护作用至关重要。通过证明这些与年龄相关的变化可以在小鼠中逆转,该研究为加强有效疫苗反应的干预奠定了基础。
图1 研究免疫反应随着年龄的增长而变化的方式
Gachon博士说,生物钟控制着大多数生物功能,包括睡眠、激素分泌、体温和新陈代谢。
接种疫苗后,我们的免疫系统产生反应,产生一种叫做生发中心的特殊结构,产生免疫细胞(B细胞),通过产生抗体提供长期保护。由于抗体产生的损伤与年龄有关,老年人对疫苗接种的保护水平较低,而且与年轻人相比,这种保护水平下降得更快。接种疫苗对于保护老年人至关重要,因为老年人随着年龄增长更容易受到感染。因此,了解如何逆转或减轻与年龄相关的免疫系统衰退是确保晚年健康的重要组成部分。
生发中心反应的正确功能需要跨越时间和空间的细胞相互作用的协调。生发中心由两个不同的区域组成——亮区和暗区,一些细胞位于特定区域,而另一些细胞则在这两个区域之间移动。B细胞首先在暗区,然后在亮区相互作用形成。
通过结合小鼠研究、计算机建模和对人类疫苗接种数据的分析,Linterman实验室研究小组能够表明,生发中心光区B细胞的关键相互作用因子、T滤泡辅助细胞,以及被称为滤泡树突状细胞(FDCs)的光区特异性细胞的变化,是疫苗接种反应减弱的核心。
图2 老年小鼠的GC反应及其输出减弱
Linterman博士是该研究所免疫学项目的组长,她解释说:“在这项研究中,我们研究了生发中心不同类型的细胞发生了什么,特别是生发中心在两个功能不同区域的结构和组织,试图了解是什么导致生发中心的反应随着年龄的增长而减少。我们发现T滤泡辅助细胞不在它们应该在的地方,因此,产生抗体的细胞失去了必要的选择线索。令人惊讶的是,我们还发现了T滤泡辅助细胞在接种疫苗后支持滤泡树突状细胞在光区扩张的未知作用。” 该团队使用3D计算机模型模拟了Tfh细胞从光区和FDC网络减少的损失,这概括了他们的发现,并加强了他们的假设,即这两个因素足以导致老年小鼠的次优生发中心反应。
许多治疗阿尔茨海默病的药物,包括最近被美国食品和药物管理局批准的药物,以及目前正在临床试验的其他药物,都旨在减少淀粉样斑块的形成。这项研究的结果指出了潜在的新治疗途径,因为这两名接受保护的患者的大脑中淀粉样蛋白水平极高,但他们还是受到了保护。
这项研究表明,小鼠体内的人类肝细胞可以作用于中央时钟,改变昼夜节律行为。
图3 老年小鼠GC的空间组织发生了改变
在确定了细胞类型之间的依赖性之后,研究人员使用转基因小鼠来控制Tfh细胞在生发中心的位置,证明FDC反应的缺陷是由光区Tfh的丢失引起的。重要的是,他们还能够通过提供能够正确定位于光区的T细胞来纠正有缺陷的FDC反应,并促进老年小鼠的生发中心反应。
研究小组还利用了人类疫苗接种研究的数据,发现小鼠和人类也有类似的年龄依赖性变化。
Linterman博士总结道:“这些发现让我们更全面地了解了年龄对生发中心的影响,并对我们如何在制定有效策略以增强老年人疫苗反应方面解决这些问题有了重要的见解。”
参考资料:
[1] Spatial dysregulation of T follicular helper cells impairs vaccine responses in aging
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