倫敦大學研究:新的長壽機制,延長端粒,阻止衰老
衰老,是一個復雜、多階段、漸進的過程,發(fā)生在生命的整個過程。隨著時間的流逝,人體的器官、肌肉會逐漸衰老,一些疾病也伴隨著年齡的增長而發(fā)生,包括癌癥、糖尿病、心血管疾病等。
所有細胞都逃不過衰老的命運,包括免疫細胞,免疫細胞時刻處于高度警戒狀態(tài),為了保護身體,它必須在體內(nèi)持續(xù)數(shù)十年的分裂、復制,隨著免疫細胞的衰老,免疫系統(tǒng)不能繼續(xù)有效運作,會導致慢性感染、癌癥和死亡的發(fā)生。
端粒,是每條染色體末端的“帽子”,它們擁有重復的非編碼DNA序列,保護染色體免受損傷,類似于鞋帶末端的帽子阻止它散開的方式。每次細胞分裂時,端粒都會變短,直到它們變得短到細胞不能再分裂。長期以來,端粒長度一直被視作人類衰老和疾病的重要生物標志物。
2022年9月15日,英國倫敦大學的研究人員在" Nature Cell Biology "期刊上發(fā)表了一篇題為" An intercellular transfer of telomeres rescues T cells from senescence and promotes long-term immunological memory "的研究論文。
研究人員發(fā)現(xiàn)了一種減緩甚至可能阻止免疫細胞衰老的新機制,在人體和小鼠細胞驗證發(fā)現(xiàn),可以延長免疫系統(tǒng)的壽命,讓人們活得更健康、更長壽,而且還可能用于癌癥和癡呆等疾病的臨床應用。
在該研究中,研究人員用T淋巴細胞對外來感染的微生物產(chǎn)生免疫反應,他們意外觀察到,一些T細胞通過獲取細胞外囊泡中的端粒來延長自身的端粒,稱為端粒轉(zhuǎn)移反應,由B細胞、或巨噬細胞組成的抗原呈遞細胞充當T淋巴細胞的端粒供體。在端粒轉(zhuǎn)移后,獲得端粒的T細胞變得長壽并具有記憶和干細胞屬性。
T細胞從細胞外囊泡中獲取端粒
端粒酶是一種DNA合成酶,專門用于維持干細胞、免疫細胞、生殖細胞和精子中的端粒。然而,它在其他細胞中不提供這種功能,導致端粒磨損。即使在酶天然活躍的免疫細胞中,持續(xù)的免疫反應也會導致進行性端粒酶失活,從而導致端??s短,并導致細胞停止分裂,發(fā)生復制性衰老。
研究人員發(fā)現(xiàn),端粒轉(zhuǎn)移反應使某些端粒延長的長度,是端粒酶所促進延長的30倍。這表明細胞能夠在端粒酶作用開始之前交換端粒,延長染色體長度,可能僅僅通過轉(zhuǎn)移端粒就可以減緩或治愈衰老。
在發(fā)現(xiàn)新的抗衰老機制后,研究人員用人體和小鼠細胞做了體外實驗,將端粒細胞外囊泡從血液中純化出來,當添加到T細胞中時,發(fā)現(xiàn)可以在人類和小鼠的免疫細胞中呈現(xiàn)抗衰老活性。
通過端粒轉(zhuǎn)移產(chǎn)生持久免疫
此外,研究人員還發(fā)現(xiàn),在人體和小鼠細胞中,純化的細胞外囊泡制劑可以單獨給藥或與疫苗聯(lián)合給藥,這種延長的持續(xù)免疫保護原則上可以避免再次接種疫苗的需要?;蛟S還可以直接在細胞中促進端粒供體的轉(zhuǎn)移反應。
盡管還需要更多的研究,但研究人員表示,這可能是預防免疫細胞衰老的新療法。
研究人員表示,從研究端粒學40多年以來,端粒酶一直被認為是負責細胞中端粒延長和維持的唯一機制,而該研究闡明了一種不需要端粒酶而抗衰老的新方法。
總之,研究確定了一種減緩甚至可能阻止免疫細胞自然衰老的新機制,可以延長免疫系統(tǒng)的壽命,讓人們活得更健康、更長壽,而且還可能用于癌癥和癡呆等疾病的臨床應用。
論文鏈接:
https://doi.org/10.1038/s41556-022-00991-z