老了少了这种细胞,存活率减少45%?机体这支免疫“特种兵”,专门追杀衰老细胞!

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你是否也有这样的时刻——

努力控制饮食、坚持运动、尝试各种抗衰产品,却依然觉得对抗岁月像是一场孤身奋战的持久战?当意志开始动摇、想要……等等!先别放弃,你可能不知道——你的身体其实一直在与你并肩奋斗。

最近,发表于国际顶级期刊《Nature》子刊上的一项研究报道了这么一个发现:原来,我们的免疫系统,早在我们体内精心设计了一个抗衰老程序。当体内衰老细胞变多时,一支神秘的细胞军团就会出现,吹响打击衰老细胞的号角[1]。

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什么细胞,得衰老环境来召唤?

研究的最初线索来自科学研究中的一个现象,科学家们发现,随着衰老,无论在老年小鼠还是人类体内,一些CD4 T细胞亚群(如效应T细胞、调节性T细胞等)会出现显著的累积。

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图注:激活的CD4 T细胞能分化成不同的T细胞亚群,发挥各自的作用

我们知道,当细胞自身衰老时,其内部生物学机制的改变可能使它们的分化和功能发生改变。比如老年的骨髓间充质干细胞,出现成骨分化能力减弱,更多分化为脂肪细胞的特点,从而促进了骨质疏松。

令研究人员比较好奇的是,除了细胞自己的衰老,这里面有没有可能还存在大环境的影响?比如一个年轻的CD4 T细胞,也可能因受到外部环境的刺激,从而“性情大变”?

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图注:比如上班环境……

于是,他们做了一个实验,从年轻(2-3月龄)小鼠身上取出了2000万个白细胞,然后将它们分别移植到了另外两组年轻(2-3月龄)和老年(22-24月龄)小鼠体内并进行了观察。

一个月后,他们发现,来自年轻小鼠的移植细胞,在老年小鼠体内分化成了更多带有Eomes标记的CD4 T细胞亚群(即CD4-Eomes细胞),而且这些细胞还在老年环境中进行了进一步的增殖。(PS:Eomes是T-box家族的一种转录因子,在细胞分化方面具有重要作用)

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图注:老化环境驱动了年轻的CD4 T细胞分化为了更多CD4-Eomes细胞(PS:Eomes⁺CCL5⁺是CD4-Eomes 细胞的核心功能标志)

相反,其他CD4 T细胞亚群,以及那些移植到年轻小鼠体内的细胞几乎没怎么变。所以,老年小鼠充满衰老细胞的体内环境会是问题关键吗?

为回答这一问题,研究人员让一部分老年小鼠提前服用了能清除衰老细胞的药物(navitoclax,也就是ABT-263),做了同样的移植实验。

还真别说,经过药物处理后,来自年轻小鼠的移植细胞在老年小鼠体内分化为CD4-Eomes细胞的比例明显变少了

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图注:药物处理后,年轻移植细胞变成CD4-Eomes的比例减少了

初步来看:衰老细胞累积的大环境会驱动CD4 T细胞获得Eomes表达,从而变身成为一种新的亚群——也就是CD4-Eomes细胞!

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CD4-Eomes细胞,被忽视的“衰老清道夫”

那么,这种在衰老细胞环境下催生的CD4-Eomes细胞,来者究竟有何用呢?

为搞清楚这个问题,研究人员决定反向入手:他们在老年(20月龄)小鼠体内有意地敲掉了Eomes基因,为的是减少CD4-Eomes细胞的数量,然后看看会发生些啥。

结果显示,CD4-Eomes细胞减少后,这些老年小鼠的力气变小了,吃得虽然更多了,但它们也不爱动了,整个身体大有走向衰弱的迹象,同时它们的死亡率也变高了。

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图注:CD4-Eomes细胞减少后的老年小鼠的握力、活动量和食量等均发生了变化

在细胞层面,以肝脏为例,已知衰老的肝脏中会累积大量的衰老细胞。研究发现,CD4-Eomes细胞减少后,这些老年小鼠肝脏中的各种衰老细胞数量变得更多了。肝脏如此,其他器官的衰老细胞负担可见一斑。

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图注:CD4-Eomes细胞减少后,老年小鼠肝脏内各种衰老细胞负担变重

CD4-Eomes细胞减少,机体表现下降,衰老细胞负担加重,小鼠的性命也没好哪去:

持续40周的Eomes基因敲除实验显示,与对照组老年小鼠56%的存活率相比,实验组老年小鼠的存活率骤降为了11%。而使用衰老细胞清除剂能通过清除衰老细胞缓解这一现象。

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图注:CD4-Eomes细胞减少显著降低了老年小鼠的存活率,提前使用衰老细胞清除药物可以缓解这一情况

回过头来理理思路,我们就能得到这样的一个关键结论:

在实验背景下,老年小鼠机体表现下降、寿命变短与衰老细胞的累积有关,而这种累积源于我们降低了CD4-Eomes细胞的数量。反言之,衰老时CD4-Eomes细胞的出现正为清理体内的衰老细胞而来!

值得注意的是,CD4-Eomes细胞不仅在全身老化时出现,也会在局部慢性炎症或组织衰老时被诱导,并发挥限制细胞衰老和组织损伤的保护作用,说明它们在衰老相关疾病的干预方面也是颇具潜力。

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图注:四氯化碳诱导的肝硬化模型中CD4-Eomes细胞比例更高,敲除Eomes基因导致肝脏CD4-Eomes细胞减少,出现更多的瘢痕和纤维化

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CD4-Eomes细胞抗衰?

诸多谜题仍待揭开

可能有人会问:

既然CD4-Eomes细胞会被机体的衰老细胞环境诱导而来,并发挥至少目前来看有益的抗衰作用,那是不是意味着,我们对机体内的衰老细胞其实不必过于“杞人忧天”? 

毕竟,正值壮年的机体有实力来识别和清除日常积累的衰老细胞。即使老了,衰老细胞累积的有点多了,这不,还会诱导CD4-Eomes细胞站出来“主持局面”的嘛......

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好像有点道理,但情况可没这么简单。

研究指出,CD4-Eomes细胞的作用可能受到个体基因、衰老细胞负荷和免疫微环境等的影响。也就是说,不是每个人体内的CD4-Eomes细胞都能高效地清除衰老细胞。有的人可能有用,有的人则可能因自身免疫衰竭或衰老细胞负担过重而效果不佳

话说到底,CD4-Eomes细胞只是免疫系统面临衰老负担时的一种代偿表现,想要延缓衰老,不能光等免疫系统“自救”,该主动出手时还得出手。不过基于本研究,一些潜在的抗衰策略倒是可以探讨一二:

研究推测,CD4-Eomes细胞可能通过MHC-II分子来识别进而攻击衰老细胞。(PS:MHC-II为主要组织相容性复合体II类分子,通常出现在抗原呈递细胞上,是展示外源抗原碎片的“小展板”)

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图注:MHC-II分子相关机制

尽管还不清楚这种细胞识别的具体“老化信号碎片”(衰老相关抗原)是什么,但未来的研究有希望基于这些碎片来实现免疫系统的“训练”。

比如通过疫苗、免疫细胞疗法、基因编辑等技术来训练CD4-Eomes细胞,让它们能更精准、可控地去识别和清理衰老细胞。

另一个研究方向是:免疫调控 +衰老细胞清除药物(Senolytics)联合出击。

当衰老细胞超过免疫系统的清除能力时,CD4-Eomes细胞可能出现“疲劳化”。联合周期性服用Senolytics类药物的策略,可能有助于减轻衰老细胞负担,收获“防止免疫耗竭+持续警戒”的抗衰效果。

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总之,CD4-Eomes细胞的发现揭示了免疫系统参与抗衰的新机制,但它究竟能不能为延缓衰老出力,仍需要时间和随后的科学来回答,让咱们一起拭目以待!

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参考文献

[1] Elyahu, Y., Feygin, I., Eremenko, E., Pinkas, N., Zemer, A., Shicht, A., Berner, O., Avigdory-Meiri, R., Nemirovsky, A., Reshef, K., Roitman, L., Krizhanovsky, V., & Monsonego, A. (2025). CD4 T cells acquire Eomesodermin to modulate cellular senescence and aging. Nature aging, 10.1038/s43587-025-00953-8                                                                                                                                                                                                                        . Advance online publication.

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