《Cell:增强人体抗病毒免疫反应,帮助清除衰老细胞,让皮肤更年轻》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2023-05-12
  • 长期以来,衰老一直被认为是不可避免的,但随着抗衰老研究的进展,预防衰老的治疗越来越被认为是可行的。在抗衰老研究中,“衰老细胞”无疑是最引人注目的。衰老细胞会停止分裂,但它们并没有死亡,而是处于生长停滞的休眠状态。

    更致命的是,这些衰老细胞会持续存在并在体内集聚,不断分泌许多促炎和组织重塑分子,毒害周围其他细胞,导致衰老相关疾病,例如癌症和退行性疾病。

    之前有研究在小鼠中证实,清除衰老组织中的衰老细胞,可以恢复阻止平衡,从而延长健康寿命。那么,在人类中是否同样如此呢?如果是,又该如何阻止衰老器官中衰老细胞的积累呢?

    2023年3月30日,哈佛医学院麻省总医院的研究人员在 Cell 期刊发表了题为:Cytotoxic CD4+ T cells eliminate senescent cells by targeting cytomegalovirus antigen (细胞毒性CD4+T细胞通过靶向巨细胞病毒抗原清除衰老细胞)的研究论文【1】。

    该研究表明,一种在人类中非常常见的病毒——人巨细胞病毒(HCMV)会在皮肤衰老细胞中再激活,细胞毒性CD4+T细胞(CD4 CTL)通过识别人巨细胞病毒糖蛋白B(HCMV-gB)直接清除衰老细胞。这提示了我们,可以通过增强这种抗病毒免疫反应来消除衰老细胞,开发出让皮肤更年轻的治疗方法,以及消除癌症、纤维化疾病和退行性疾病中的衰老细胞。

    具体来说,与年轻皮肤相比,老年皮肤中的衰老细胞增加。然而,在老年皮肤中,衰老细胞并没有随着年龄的增长而进一步增加。CXCL9(介导T细胞募集)和细胞毒性CD4+T细胞(CD4 CTL)募集的增加与老年皮肤中衰老细胞的减少显著相关。皮肤中的衰老细胞表达的人白细胞抗原II类(HLA-II)和人巨细胞病毒糖蛋白B(HCMV-gB),成为细胞毒性CD4+T细胞(CD4 CTL)的直接靶点,CD4 CTL以HLA-II依赖的方式清除HCMV-gB阳性衰老细胞。

    抗衰老研究公司 Altos Labs 的研究人员联合西班牙、中国、日本、美国和卢森堡的国际研究团队在 Nature 期刊发表了题为:Senescence atlas reveals an aged-like inflamed niche that blunts muscle regeneration 的研究论文【2】。中国科学院广州生物医药与健康研究院赖毅维博士为该论文作者之一。

    该研究提出了一种从小鼠身上分离衰老细胞的方法,并证明这些衰老细胞会引起炎症,甚至在幼年小鼠身上也会阻止骨骼肌再生。这项研究进一步证实了清除衰老细胞有助于对抗衰老的观点。

    在这篇发表于 Cell 的最新论文中,研究团队通过对老年人和年轻人的皮肤样本分析,以进一步了解人体组织中对衰老细胞的清除情况。

    研究团队发现,老年皮肤样本中的衰老细胞比年轻皮肤样本中的衰老细胞更多。然而,在老年个体样本中,衰老细胞的数量并没有随着个体逐渐变老而进一步增加,这表明某种类型的机制开始抑制衰老细胞。

    研究团队发现,一旦一个人变老,CD4+T细胞就会阻止衰老细胞的增加。组织样本中CD4+T细胞数量越多,衰老皮肤中衰老细胞的数量就越少。

    那么,CD4+T细胞是如何抑制衰老细胞的呢?

    人巨细胞病毒(HCMV)是一类无处不在的疱疹病毒,一般人群的感染率高达86%-96%。而且,一旦感染,它们就会建立终身潜伏,通常没有任何症状。

    进一步研究显示,衰老皮肤细胞中的人巨细胞病毒(HCMV)会从潜伏状态再激活,衰老皮肤细胞中表达了人白细胞抗原II类(HLA-II)和人巨细胞病毒糖蛋白B(HCMV-gB),

    表达了一种由人巨细胞病毒(HCMV)产生的蛋白质——人巨细胞病毒糖蛋白B(HCMV-gB),成为细胞毒性CD4+T细胞(CD4 CTL)的直接靶点,CD4 CTL以HLA-II依赖的方式清除HCMV-gB阳性衰老细胞。

    论文通讯作者、哈佛医学院皮肤病学副教授 Shawn Demehri 表示,这项研究表明,生活在我们体内的病毒可能具有有益功能,具有临床应用价值。对人巨细胞病毒(HCMV)的免疫反应有助于维持衰老器官平衡,我们大多数人都已经感染了人巨细胞病毒,而被感染的衰老细胞会上调人巨细胞病毒抗原表达。这提示了我们,可以通过增强抗病毒免疫反应来消除衰老细胞,从而开发出让皮肤更年轻的治疗方法,推动美容皮肤病学的发展。

    他还表示,研究团队还会进一步探索利用对巨细胞病毒的免疫反应作为一种治疗方法,以消除癌症、纤维化疾病和退行性疾病等疾病中的衰老细胞。

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/61ece7098181.html
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    • 编译者:hujm
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    • 衰老细胞(senescent cell)停止分裂但不死亡,多年来会在体内积累,引发慢性炎症,从而导致癌症和退行性疾病等疾病。在小鼠中,消除衰老组织中的衰老细胞可以恢复组织平衡并导致健康寿命的延长。 如今,在一项新的研究中,来自美国麻省总医院的研究人员分析了年轻和年老的人类皮肤样本,以了解更多关于人体组织中衰老细胞的清除情况。他们发现对一种普遍存在于人体组织中的病毒的免疫反应可以检测并消除皮肤中的衰老细胞。相关研究结果发表在2023年3月30日的Cell期刊上,论文标题为“Cytotoxic CD4+ T cells eliminate senescent cells by targeting cytomegalovirus antigen”。 这些作者发现老年皮肤样本中的衰老细胞比年轻皮肤样本中的多。然而,在老年人的皮肤样本中,衰老细胞的数量并没有随着个人年龄的增长而增加,这表明某种类型的机制正在启动,以使它们受到控制。 实验表明,一旦一个人变老,某些称为杀伤性CD4+T细胞的免疫细胞就会负责阻止衰老细胞的增加。事实上,组织样本中较高数量的杀伤性CD4+T细胞与老年皮肤中衰老细胞的数量减少有关。 当这些作者评估杀伤性CD4+T细胞如何控制衰老细胞时,他们发现,衰老的皮肤细胞表达一种由人类巨细胞病毒(human cytomegalovirus, HCMV)产生的糖蛋白B(glycoprotein B, 下称HCMV-gB),其中HCMV是一种普遍存在的疱疹病毒,在大多数人类中建立终身的潜伏感染而没有任何症状。通过表达这种蛋白,衰老细胞成为杀伤性CD4+T细胞攻击的目标。 论文共同通讯作者、麻省总医院高风险皮肤癌诊所主任Shawn Demehri博士说,“我们的研究显示,对HCMV的免疫反应有助于维持衰老器官的平衡。我们大多数人都感染了HCMV,我们的免疫系统已经进化到可以消除那些上调HCMV-gB表达的细胞,包括衰老细胞。” 这些发现强调了生活在我们体内的HCMV的一种有益功能,可能有多种临床应用。Demehri说,“我们的研究实现了一种新的治疗方法,通过提高抗病毒免疫反应来消除衰老细胞。我们有兴趣利用对HCMV的免疫反应作为一种疗法,消除癌症、纤维化和退行性疾病等疾病中的衰老细胞。” Demehri指出,这项新的研究也可能导致美容皮肤学的进步,例如开发新的治疗方法,使皮肤看起来更年轻。 参考资料: Tatsuya Hasegawa et al. Cytotoxic CD4+ T cells eliminate senescent cells by targeting cytomegalovirus antigen. Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.02.033.
  • 《Cell子刊:肥胖竟还有益处?研究显示肥胖可增强抗病毒免疫》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2022-11-11
    • 常有爱美人士苦恼肥胖带来的一系列负面影响,认为「一胖毁所有」,既影响外形美观,又损害身体健康。目前,超重和肥胖已成世界性难题,每年的 5 月 11 日是世界防治肥胖日,提倡科学饮食、健康生活,进而减轻肥胖给个人和社会带来的沉重负担。 然而,最新研究发现,有时候肥胖并非一无是处,它在抗病毒免疫方面发挥着独特的作用。 2022 年 11 月 8 日,来自韩国高等科学技术研究院的 Heung Kyu Lee 研究团队在 Cell Reports 期刊发表了题为:Obesity enhances antiviral immunity in the genital mucosa through a microbiota-mediated effect on γδ T cells 的研究论文。该研究发现饮食诱导的肥胖竟可以保护雌性小鼠免受生殖器疱疹病毒产生的致命伤害。 具体来说,与肥胖相关的阴道菌群,能够通过 γδ T 细胞保护宿主免受生殖器粘膜疱疹病毒 2(HSV-2)感染。此外,肥胖相关菌群可产生 L-精氨酸,L-精氨酸通过伪缺氧维持 γδ T 细胞中的 NKG2D 表达,清除 HSV-2 病毒。即肥胖相关的阴道菌群组成变化可影响粘膜对病毒感染的免疫反应,对于肥胖小鼠的早期病毒清除至关重要。 肥胖小鼠具有独特的抗病毒能力 大量研究表明,肥胖会损害机体的免疫系统。它通过损害淋巴管、T 细胞发育和淋巴细胞生成,诱导机体抗肿瘤免疫功能障碍,并且还促进肿瘤进展。例如,它会诱导胸腺衰老,导致 T 细胞数量减少。肥胖还会抑制骨髓中的淋巴细胞生成。临床观察表明,肥胖与病毒感染的不良预后有关。然而,目前尚无直接证据能够解释清楚肥胖对病毒感染机体的影响。 生殖器疱疹是由单纯疱疹病毒 2(HSV-2)感染引起的,是一种常见的病毒性性传播疾病。在全球范围内,15-49 岁人群中生殖器疱疹的估计患病率约为 11.3%。生殖器疱疹不仅会导致生殖道溃疡,还会导致感觉神经节的潜伏、致命的脑炎和新生儿疱疹。此外,生殖器疱疹与人类免疫缺陷病毒(HIV)感染的高易感性有关,给人类的生命安全带来了重大威胁。 为了研究肥胖是否影响抗生殖器粘膜疱疹病毒 2(HSV-2)感染的抗病毒免疫,研究者在小鼠中建立了饮食诱导的肥胖模型,对其分别喂食标准饲料(SCD)或高脂饲料(HFD),为期 10 周。研究显示,当小鼠在阴道内感染致命剂量的 HSV-2 时,肥胖小鼠比瘦鼠存活的时间更长,并表现出更少的病理变化。同时发现,肥胖通过促进 CD8 T 细胞增强病毒的清除能力,保护宿主免受致命的 HSV-2 感染。 那么,是何种机制介导肥胖小鼠免受致命的 HSV-2 感染呢?在研究者抽丝剥茧的探索过程中,小鼠生殖器粘膜中的代谢物 L-精氨酸吸引了人们的注意。 L-精氨酸发挥重要作用 通过多组学分析,发现在瘦鼠和肥胖小鼠阴道微生物群中存在差异调控的通路中,肥胖小鼠微生物群中 L-精氨酸代谢的多种通路相对上调。同样,将肥胖小鼠的阴道微生物群转移到瘦鼠阴道后,瘦鼠阴道中的 L-精氨酸水平也会不断增加。 为确定 L-精氨酸是否具有抗病毒作用,研究用 L-精氨酸对无菌小鼠的生殖道进行了预处理,发现 L-精氨酸治疗可显著改善 HSV-2 感染后小鼠的生存率和病理状况。 此外,氧代谢是 γδ T 细胞的一个关键调节因子。研究发现 HSV-2 感染部位的 ?δ T 细胞比脾脏的 γδ T 细胞表现出更严重的缺氧状态,且肥胖小鼠的 γδ T 细胞中 HIF1A 的表达低于瘦鼠。在缺氧条件下用 L-精氨酸处理体外扩增的 γδ T 细胞后,研究者发现 L-精氨酸处理不仅降低了 HIF1A 的表达,而且导致了 γδ T 细胞中 NKG2D 的表达上调,提示 L-精氨酸可能通过影响 HIF1A 的表达间接调控 NKG2D。 也就是说,这一增强效应由雌性小鼠生殖器粘膜中共生微生物群产生的 L-精氨酸介导,其诱导 γδ T 细胞的伪缺氧,通过诱导一氧化氮(NO)的产生,下调缺氧诱导因子 1α(HIF1A)表达,导致 γδ T 淋巴细胞的 NKG2D 表达增加,从而保护小鼠免受致命的生殖器疱疹。即肥胖引起的阴道微生物群组成变化可影响粘膜对病毒感染的免疫反应。 总之,本研究首次揭示了肥胖对小鼠生殖器粘膜疱疹病毒 2(HSV-2)感染的保护作用和具体机制。 本研究提供了一种认识肥胖的新角度。但众所周知,肥胖对人体健康有着许多负面影响。然而,也有大量研究显示,长期用高脂、高糖的西式饮食喂养的小鼠会更容易患上脓毒症,寿命也要更短。因此,为了整体的身体健康着想,还是要保持饮食均衡,维持正常形态的身材。