Вчені розкрили секрет молодості імунної системи

Дослідники USC виявили, що підгрупа стовбурових клітин крові впливає на імунне старіння, регулюючи баланс між вродженими та адаптованими імунними клітинами. Коли ці клітини надмірно виробляють клітини вродженого імунітету, імунна система старіє, що підвищує ризик захворювання.

Що допомагає певним імунним системам залишатися молодими та ефективними в боротьбі з віковими захворюваннями? У недавньому дослідженні, опублікованому в Cellular & Molecular Immunology, вчений зі стовбурових клітин USC Ронг Лу та її співробітники вказують пальцем на невелику підмножину стовбурових клітин крові, які роблять величезний внесок у підтримку балансу молодості або пов’язаного з віком дисбалансу. два основних типи імунних клітин: вроджені та адаптивні.

Вроджені імунні клітини служать першою лінією захисту організму, мобілізуючи швидку і загальну атаку проти мікробів, що вторглися. Для мікробів, які ухиляються від вродженого імунного захисту організму, друга лінія атаки складається з адаптивних імунних клітин, таких як В-клітини та Т-клітини, які покладаються на свою пам’ять про минулі інфекції для створення специфічної та цілеспрямованої відповіді. Здоровий баланс між вродженими та адаптованими імунними клітинами є ознакою молодості імунної системи та ключем до довголіття.

Висновки про стовбурові клітини крові та імунне старіння

«Наше дослідження надає переконливі докази того, що коли невелика підгрупа стовбурових клітин крові надмірно виробляє вроджені імунні клітини, це призводить до старіння імунної системи, сприяє хворобам і, зрештою, скорочує тривалість життя», — сказав Лу, який є доцентом кафедри стовбурових клітин. клітинної біології та регенеративної медицини, біомедичної інженерії, медицини та геронтології в USC, а також стипендіат Товариства лейкемії та лімфоми.

Лу також є членом Широкого центру регенеративної медицини та дослідження стовбурових клітин імені Елі та Едіт в USC і Всебічного онкологічного центру USC Норріса в Школі медицини Кека USC. «Наші результати показують, що стримування невеликої підмножини стовбурових клітин крові, які надмірно виробляють клітини вродженого імунітету, може бути ефективним способом уповільнити імунне старіння».

У дослідженні перший автор Анна Ногальська та її колеги виявили разючі відмінності в тому, як швидко старіє імунна система, навіть серед лабораторних мишей з однаковим генетичним фоном, вирощених в ідентичних умовах. До похилого віку 30 місяців миші з уповільненим старінням зберігали молодий баланс вроджених і адаптованих імунних клітин. Однак у мишей раннього віку спостерігалося значне збільшення клітин вродженого імунітету порівняно з клітинами адаптивного імунітету.

Відстежуючи окремі стовбурові клітини крові, відповідальні за вироблення як вроджених, так і адаптованих імунних клітин, вчені виявили підмножину стовбурових клітин крові, головним чином відповідальних за віковий дисбаланс імунної системи. Зокрема, вчені помітили, що тридцять-сорок відсотків стовбурових клітин крові різко змінили свою перевагу виробляти вроджені проти адаптивних імунних клітин із віком мишей.

Активність генів у пізньому та ранньому віці

У людей із затримкою старіння підмножина стовбурових клітин крові зменшила виробництво вроджених імунних клітин, захищаючи від наслідків старіння. Серед людей із затримкою старіння спостерігалося збільшення активності генів, пов’язаної з регуляцією стовбурових клітин крові та реакцією на зовнішні сигнали, що могло б стримувати виробництво клітин вродженого імунітету. Коли вчені використовували CRISPR для редагування цих генів, стовбурові клітини крові змінили свою природну схильність і виробляли більше вроджених імунних клітин замість адаптивних імунних клітин, як у ранньому віці.

Навпаки, у ранньому віці підгрупа стовбурових клітин крові зміщується в бік виробництва клітин вродженого імунітету, які в надлишку призводять до багатьох хвороб старіння. Відповідно, у цих дітей раннього віку вчені виявили збільшення активності генів, пов’язаної з проліферацією стовбурових клітин крові та диференціацією клітин вродженого імунітету. Коли вчені використовували CRISPR для редагування цих генів раннього старіння, стовбурові клітини крові виробляли більше адаптивних імунних клітин замість вроджених імунних клітин, стаючи більш схожими на клітини уповільненого старіння.

Важливо відзначити, що люди з відстроченим віком живуть довше, ніж люди раннього віку.

«У людей похилого віку імунна система часто починає виробляти надлишок вроджених імунних клітин, що може сприяти таким захворюванням, як мієлоїдний лейкоз та імунодефіцити», — сказала Ногальська, старший науковий співробітник і керівник лабораторії в Lu Lab. «Наше дослідження показує, як ми можемо сприяти більш молодій імунній системі для боротьби з цими поширеними захворюваннями старіння».