胸腺退休,肝脏上岗?

在我们与衰老抗衡的漫长旅途中,免疫系统的衰退是一个无法绕过的难题。
作为初始T细胞唯一“生产工厂”的胸腺,从青春期开始就持续不可逆地萎缩,成为了免疫衰老过程中第一块倒下的多米诺骨牌。科学家对此采取了多种治疗方案:从激素干预、生长因子到干细胞移植,但总是效果有限、还伴随着复杂的副作用。
那如果,我们不必直接修复胸腺呢?如果免疫衰老不仅仅是胸腺这座“工厂”本身的老化,而是一个更广泛的“支持环境”的缺失呢?最新发表在《Nature》的这项研究[1],找到了一个意想不到的全新基地——肝脏。


肝脏如何成为可靠的基地
Step1:锁定关键信号
免疫衰老是一个复杂的过程,简单粗暴的“打鸡血”式刺激并不可取:以往的激素疗法虽然促进了胸腺的功能,却带来了全身性的副作用[2]。因此研究的第一步,是精准定位,找到在衰老的过程中,免疫系统丢失了哪些最关键的信号。
比对排查了大量的数据后,研究团队锁定了三个关键的信号通路:
FLT3L:淋巴祖细胞(可以理解为免疫系统的原材料)主要储存在骨髓中,而FLT3L可以促进祖细胞的增殖,并引导他们从骨髓迁移到胸腺;
Notch信号(通过DLL1介导):DLL1分子通过激活Notch通路,为T细胞前体细胞提供指令,确保它们正确地走上发育为成熟T细胞的道路;
IL-7:为胸腺中的T细胞前体和外周血中的初始T细胞提供必要的营养,确保它们活下来并维持功能。

图注:Notch和IL-7在胸腺和血液中,衰老后都显示出了显著的下调
这三个信号的减弱,共同导致了免疫系统“后继无人”的窘境。下一步当然是把这三种信号还给年老的身体,于是又回到了这个关键的问题——为什么不把它们直接注射到胸腺里呢?
Step2:打包开始运输
因为衰老的胸腺结构已经发生了变化,它的通透性变差、基质细胞功能丧失,这让外部干预的效果大打折扣[3];同时,像IL-7这样的细胞因子,作为药物高剂量注射后会像无差别轰炸一样,引发剧烈的副作用和炎症[4]。
因此,研究团队选择了当前最前沿的mRNA技术,将编码DLL1、FLT3L和IL-7的生产指令打包进了一个脂质纳米颗粒(LNP)。打包后,不仅能保护脆弱的mRNA,还能精准地把它们投递到目标地点。

图注:研究团队将三条mRNA打包进了LNP
Step3:基地成功签收
既然过往的实验已经足够折腾这个衰老的胸腺,科学家大胆地考虑挑选一个新的基地去接收。
与早早萎缩的胸腺不同,肝脏的蛋白质合成能力非常强大,而且在整个生命周期中都维持得非常稳定,额外生产一些免疫信号分子,对肝脏来说只是“举手之劳”。并且,肝脏拥有独特的血液循环系统,能够轻松地将自己生产的蛋白质高效地分发到全身的血液中。

这个设计堪称一举多得:它绕开了直接修复胸腺的难题,利用肝脏的天然优势,相比于注射体外合成的药物,这种方式产生的信号分子浓度更平稳、更接近生理状态,因此大大提高了安全性。

年迈小鼠重获年轻免疫力
精心设计实验蓝图后,研究团队为72周龄(相当于人类60-70岁)的小鼠注射了上述的LNP,并与注射无效指令的对照组进行比较,得到了相当令人欣喜的结果。
No.1
新生力量回归
治疗最直接、最核心的效果体现在初始T细胞数量的大幅回升。而且不仅仅是绝对数量的增加,更是整个免疫状态的年轻化:它们从依赖经验的保守状态,变回了随时准备应对新挑战的、充满生命力的结构。

图注:治疗后老年小鼠的初始T细胞数量和比例均大幅回升
No.2
疫苗威力大增
对于免疫系统而言,疫苗接种就是最适合的“实战演习”。我们总是抱怨老年人接种流感疫苗的效果不如年轻人,这种情况在干预后得到了显著的改善。
研究团队为老年小鼠接种了疫苗,并检测它们产生特异性免疫应答的能力。结果显示,接受治疗的老年小鼠,产生的抗原特异性CD8+T细胞数量,几乎是对照组的两倍以上。通过模型换算,这几乎相当于把老年小鼠的“免疫年龄”回调了大约24周。

图注:灰色为小鼠的疫苗效果随周龄的变化曲线,结果表明干预后,小鼠的疫苗效应回到了大约28周龄时的效果
No.3
抗癌免疫疗法
如果说疫苗反应是“实战演习”,那么对抗癌症就是免疫系统面临的“终极决战”。在老年群体中,癌症免疫疗法(如PD-1/PD-L1抑制剂)的成功率通常远低于年轻人。
令人惊喜的是,这种疗法自身就能有效延缓肿瘤生长,而且和传统的PD-LI抑制剂联用时,还能产生1+1>2的协同效应。分析原因发现,这种治疗成功地增加了能够识别并杀伤肿瘤的T细胞在肿瘤内部的数量和多样性,为抑制剂提供了充足的后备资源。

图注:癌症模型中,老年小鼠的生存曲线,不管是预防性还是治疗性模型中,干预注射组都显著拥有更长的生存期和更高的存活率
No.4
安全且可控
任何强大的免疫干预,都绕不开一个终极问题——它安全吗?它会不会因为过度激活免疫系统而引发动乱、引起自身免疫疾病?
研究团队在多种模型中进行了严格的安全性测试,结果令人安心:不仅不会诱发自身免疫,而且该疗法的作用是瞬时的。也就是说,一旦停止给药,小鼠的免疫系统会在数周内恢复到治疗前的衰老状态。

图注:在易患糖尿病的小鼠模型中,接受治疗的小鼠和对照组发病率并无差异,阳性对照则迅速发病,表明该疗法不会轻易打破免疫系统的自我耐受
这种可控性是该疗法的一大亮点。它并非永久性地改变身体,而是一种“按需增强”的策略,这让它未来的临床应用前景更为广阔。

对抗免疫衰老的新航道
当实验数据汇集,这项研究似乎在结果之外给我们展现了一种应对衰老的全新智慧:当我们直面一堵看似无法逾越的“高墙”(如衰老的胸腺)时,或许最有效的方法并非执着于将其推倒,而是去寻找一条能够绕开它、并最终抵达同样目的地的全新路径。

《Nature》的这项研究,正是这样一次巧妙的绕行:我们不必尽力去刺激这些细胞,让它们分裂得更多、反应得更强,而是转向支持免疫细胞生成和更新的环境。因为当胸腺自身的生产能力衰退,再强的外周刺激,也只是透支一副已然疲惫的躯体。
当然,从实验小鼠到人类临床,无疑还有很长的路要走。这项疗法的瞬时效应,除了表明其安全可控,也意味着可能需要定期给药来维持效果,其长期效应需要更多深入的探索。
通过温和、可控的mRNA技术,我们看到了更灵活,更具系统性思维的“管理衰老”思路;而我们此时仍然健康的身体,则像是这项实验中功能依旧强大、稳定的肝脏,将为我们的未来提供更多健康通往衰老的航向。
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参考文献
[1] Friedrich, M. J., Pham, J., Tian, J., Chen, H., Huang, J., Kehl, N., Liu, S., Lash, B., Chen, F., Wang, X., Macrae, R. K., & Zhang, F. (2025). Transient hepatic reconstitution of trophic factors enhances aged immunity. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-025-09873-4
[2]Hince, M., Sakkal, S., Vlahos, K., Dudakov, J., Boyd, R., & Chidgey, A. (2008). The role of sex steroids and gonadectomy in the control of thymic involution. Cellular Immunology, 252(1-2), 122–138.
[3]Ventevogel, M. S., & Sempowski, G. D. (2013). Thymic rejuvenation and aging. Current Opinion in Immunology, 25(4), 516–522. https://doi.org/10.1016/j.coi.2013.06.002
[4]Quijano-Rubio, A., Ghasemi, R., Spangler, J. B., & Boyman, O. (2023). A split, conditionally active mimetic of IL-2 reduces the toxicity of systemic cytokine therapy. Nature Biotechnology, 41(4), 532–540. https://doi.org/10.1038/s41587-022-01502-y



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