延长免疫系统寿命的新机制

在解释这项研究时，主要作者、伦敦大学学院医学系名誉教授阿莱西奥·兰纳博士说:“免疫细胞一直处于高度戒备状态，随时准备对抗病原体。为了有效，它们还必须在体内持续数十年，但执行这种终身保护的策略在很大程度上是未知的。

“在这项研究中，我们试图找出在针对抗原的免疫反应开始时，存在什么机制可以赋予免疫系统细胞(被称为T细胞)长寿。抗原是一种被身体防御的免疫监测机制识别的外来物质。”

为什么免疫系统会衰老

存在于所有细胞中的每条染色体都包含一个被称为端粒的保护帽;一种被重复数千次的特定DNA序列。该序列有两个目的:首先，它保护染色体的编码区域，防止它们被破坏;其次，它作为一个衰老时钟，控制细胞可以进行的复制(也称为分裂)的数量。

在T细胞(一种白细胞或免疫细胞)中，与大多数细胞一样，随着每次细胞分裂，端粒变得越来越短(端粒磨损)。一旦端粒达到极短的长度，细胞就会停止分裂并进入衰老——这是一个被免疫系统处理的过程，或持续处于一种改变的、功能失调的状态。

随着免疫系统不再有效运作，这将导致慢性感染、癌变疾病和死亡。端粒磨损已被描述为“衰老的标志之一”*。

研究结果

在这项研究中，研究人员在体外启动了t淋巴细胞对抗微生物(外来感染)的免疫反应。出乎意料的是，他们在“细胞外囊泡”(促进细胞间通信的小颗粒)中观察到两种白细胞之间的端粒转移反应。抗原呈递细胞(APC)由B细胞、树突状细胞或巨噬细胞组成，对T淋巴细胞(端粒受体细胞)起“端粒供体”的作用。在端粒转移后，受体T细胞变得长寿，并具有记忆和干细胞属性，使T细胞能够长期保护宿主免受致命感染。

端粒转移反应延长某些端粒的时间约为端粒酶延长的30倍。端粒酶是一种单一的DNA合成酶，用于维持免疫系统细胞干细胞中的端粒，在胎儿组织、生殖细胞和精子中都有发现。然而，它在其他细胞中不提供这一功能，导致端粒磨损。即使在该酶天然活跃的免疫细胞中，持续的免疫反应也会导致渐进式端粒酶失活，导致端粒缩短，这时细胞停止分裂，并发生复制性衰老。

Lanna教授补充说:“免疫细胞之间的端粒转移反应增加了端粒酶的诺贝尔奖发现，并表明细胞能够在端粒酶开始作用之前交换端粒来调节染色体长度。仅仅通过转移端粒就有可能减缓或治愈衰老。”

利用新机制

在发现新的“抗衰老”机制后，同一研究小组确定，端粒细胞外囊泡可以从血液中纯化，当添加到T细胞中时，在人类和小鼠的免疫系统中呈现抗衰老活性。

研究人员发现(在人类细胞和小鼠中)，纯化的细胞外囊泡制剂可以单独使用，也可以与疫苗联合使用，这种延长的持续免疫保护在原则上可以避免再次接种疫苗的需要。

或者，“端粒供体”转移反应可以直接在细胞中被促进。虽然还需要进行更多的研究，但科学家们表示，这说明了新形式的预防治疗免疫衰老和衰老的可能性。

Lanna教授总结道:“端粒生物学已经被研究了40多年。几十年来，端粒酶一直被认为是细胞中负责端粒延长和维持的唯一机制。我们的研究结果阐明了一种不同的机制，它不需要端粒酶来延长端粒，并且在端粒酶在细胞中仍然不活跃时起作用。”

＊“衰老的特征”是Kroemer等人2013年在《细胞》杂志上发表的一篇具有里程碑意义的论文。