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《PNAS》:日本科學家分析超百歲老人長壽原因--細胞毒性T細胞是關鍵

學術經緯2019年11月18日 1:56 點擊:897

70歲還是孩子,80歲是姑娘小伙。

如果90歲有人請你上天堂,跟他說:

且走開,到我100歲再來。

——日本沖繩縣喜如嘉村(長壽村)附近,

刻在石頭上的諺語

在世界長壽榜上,日本多年蟬聯冠軍。根據2015年覆蓋日本全境的人口普查,百歲老人超過61000人,其中有將近150位是110歲以上的超百歲(supercentenarian)老人,也稱超級人瑞

超百歲老人在全世界范圍內都是非常少見的,有科學家做過統計,對于19世紀末出生的一代人來說,活到110歲的概率是十萬分之一

長壽的關鍵是什么?日本科學家分析了多位超百歲老人,有了新發現

圖片來源:Pixabay

百歲老人們不僅活得久,一個更令人感興趣的現象是,他們往往還活得健康,到了100多歲依然頭腦清晰,甚至腿腳靈便。換句話說,他們可以長期抵擋衰老。因此,很多科學家想要通過研究百歲和超百歲老人來揭開健康長壽之謎,從而讓更多人也能享有健康長壽

一些研究發現,長命百歲的老人們在一生中似乎有對病菌感染、癌癥等疾病更強的免疫力。這讓一些科學家猜測,百歲老人們的免疫系統或許格外強大

為了尋找這一現象背后的原因,日本理化學研究所(RIKEN)綜合醫學中心和慶應義塾大學醫學院的科學家們對一組超百歲老人的免疫細胞展開分析

他們找到7位110歲以上高齡的長壽老人,采用單細胞RNA測序技術,分析了他們的外周血單個核細胞(平均每位受試者提供近6000個細胞),并與5位50~80歲“年輕人”(平均每位提供近4000個細胞)對比,看看超百歲老人的B淋巴細胞和T淋巴細胞有何特別之處。

長壽的關鍵是什么?日本科學家分析了多位超百歲老人,有了新發現

實驗圖示(圖片來源:參考資料[1])

從單細胞轉錄組學的分析結果來看,超百歲老人的B細胞數量明顯比對照組減少,而T細胞的數量與對照組大致相同,這一結果與過去采用流式細胞儀得到的分析結果是一致的。

然而,具體查看T細胞的不同類型時,研究人員有了新的發現。在超百歲老人體內,細胞毒性T細胞的比例竟然占到T細胞總數的80%,遠遠高于對照組的10%~20%。

長壽的關鍵是什么?日本科學家分析了多位超百歲老人,有了新發現

超百歲老人(SC)的T細胞中,有更高比例的細胞毒性T細胞(圖片來源:參考資料[1])

這意味著什么呢?細胞毒性T細胞,也叫殺傷性T細胞,是免疫細胞中的殺手,在遇到癌細胞、受病毒感染的細胞或是其他受損細胞時,能釋放細胞毒素,把那些異常細胞殺死。

有意思的是,超百歲老人的細胞毒性T細胞不但比例高,它們還有不同尋常之處。一般情況下,細胞毒性T細胞的主要表面標志是CD8;相反,另一類主要表面標志是CD4的T細胞大多不具有細胞毒性。然而出乎研究者意料的是,超百歲老人的細胞毒性T細胞中,竟有很大一部分是CD4陽性T細胞,其比例是年輕對照組的近10倍。

研究人員還詳細檢查了其中兩位超百歲老人的血細胞,發現這些特殊的免疫細胞來自克隆擴增過程,換句話說,許多細胞是單個祖細胞的后代。

長壽的關鍵是什么?日本科學家分析了多位超百歲老人,有了新發現

研究結果最近發表在《美國國家科學院院刊》上(圖片來源:PNAS官網截圖)

“CD4陽性細胞一般通過產生細胞因子起作用,CD8陽性細胞則具有細胞毒性,這兩個特征的結合或許讓這些個體特別健康。”這項研究的主要負責人之一Piero Carninci博士說,“我們相信,這類在年輕人中相對少見的免疫細胞,對于抗擊已經形成的腫瘤很有用處,并且很可能發揮著重要的免疫監測作用。這個發現讓我們很興奮,因為我們對那些長壽者如何能免受感染和癌癥等疾病的侵害有了新的認識。

參考資料:

[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


(來源: 學術經緯 )


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