与普通人群相比，老年人因感染而遭受更严重的并发症，并且接种疫苗的益处更少。科学家早就知道，免疫系统的弱化是罪魁祸首，但这种滞后免疫力背后的确切机制仍然很大程度上未知。
现在由哈佛医学院研究人员领导的研究表明，免疫T细胞代谢减弱可能是部分原因。
该研究结果于12月10日在PNAS上发表，并基于小鼠免疫细胞的实验，确定了一种特定的代谢途径，称为单碳代谢，在啮齿动物的老年T细胞中缺乏。这项工作还提出了通过使用提高T细胞性能的小分子化合物来恢复弱化免疫功能的可能方法。
哈佛医学院Blavatnik研究所的细胞生物学教授Marcia Haigis说：“我们相信我们的发现可能有助于解释导致免疫防御随着年龄增长而丧失的基本功能障碍。”“如果在进一步的研究中得到肯定，我们希望我们的研究结果可以为治疗的发展创造条件，以提高免疫功能。”
T细胞在免疫系统中的作用是双重的：攻击致病细胞如细菌，病毒和癌症，并“记住”过去的入侵者 - 身体确保它能够发现威胁并在随后的遭遇中发起快速防御的方式相同的病原体。在一个健康的人身上，T细胞在血液中循环，并使用细胞表面的蛋白质静静地扫描身体。如果T细胞遇到其认为危险的另一个细胞，则T细胞经历激活，这是一种分子级联，其中它从监视模式切换到攻击模式。然后激活的细胞迅速复制以建立一支并摧毁敌人。
首先，研究人员寻找旧的和年轻的T细胞之间的总体差异。他们从年轻和年老的小鼠的脾脏中分离出T细胞，并注意到，一般来说，老年小鼠的T细胞较少。接下来，为了评估细胞的免疫适应性，研究人员通过模仿感染期间通常由病原体打开的信号来激活T细胞。较老的T细胞响应这些警报信号显示活化减弱和总体功能。具体而言，它们生长得更慢，分泌的免疫信号分子更少，并且以比年轻T细胞快得多的速度死亡。研究人员还观察到，老年T细胞的新陈代谢较低，消耗的氧气较少，而且糖类的分解效率较低。它们的线粒体也比正常线粒体小，这些细胞的发电机使它们保持活力。
Haigis和她的同事们观察到，就好像这些老年人的免疫细胞已经失去了“胃口”以及将燃料转化为能量的能力。
为了确定这种故障背后的代谢途径，科学家们分析了细胞中所有不同的蛋白质，包括那些可能对将T细胞从休眠状态诱导为战斗状态很重要的蛋白质。研究小组发现，与年轻的T细胞相比，老化的T细胞活化后，大约150种蛋白质的水平低于正常水平。在老年T细胞和年轻T细胞中，约40种蛋白质显示高于正常水平。许多这些蛋白质具有未知功能，但研究人员发现，涉及特定类型代谢的蛋白质(称为单碳代谢)在老年T细胞中减少了近35%。
单碳代谢包括在细胞的线粒体和细胞胞质中发生的一系列化学反应，产生氨基酸和核苷酸，蛋白质和DNA的构建模块。这个过程对于细胞复制至关重要，因为它提供了用于构建新细胞的生物材料。
该团队以前的研究表明，在感染过程中，单碳代谢在为不断增长的T细胞大军提供必需的生物构建模块方面起着核心作用。因此，科学家们想知道，将这种途径的产物添加到弱化的T细胞中可以恢复它们的适应性和功能吗?
为了验证这一假设，该团队添加了两个分子 - 甲酸和甘氨酸，这是一碳代谢的主要产物 - 其老化T细胞中的水平显着降低。实际上，添加分子可增强T细胞增殖并将细胞死亡率降低至正常水平。
研究人员警告说，虽然鼓励，但这种效应仅在实验室培养皿中的小鼠细胞中观察到，而不是在动物中观察到，必须在进一步的实验中得到证实
标签：T细胞的老化
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