B细胞驱动CD4+T细胞免疫衰老与健康衰退机制研究

《Science Immunology》:B cells drive CD4 T cell immunosenescence and age-associated health decline

【字体: 时间:2026年02月02日 来源:Science Immunology 16.3

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  为阐明免疫衰老机制,Khan等人聚焦B细胞在衰老相关CD4+T细胞功能衰退中的作用。研究发现,缺失B细胞的μMT小鼠能维持更年轻的CD4+T细胞库,表现为初始T细胞比例增加、TCR多样性保持及炎症功能减弱,并伴随健康寿命延长。机制上,B细胞通过胰岛素受体信号及MHCII介导的抗原呈递驱动CD4+T细胞衰老。该研究揭示了B细胞作为衰老调控新靶点,为干预年龄相关免疫衰退提供新策略。

  
随着全球老龄化进程加速,年龄相关健康衰退已成为重大公共卫生挑战。免疫系统的进行性功能下降——即免疫衰老,是导致老年人感染易感性增加、疫苗应答减弱及慢性疾病高发的核心因素。尽管T细胞衰老被认为是免疫衰老的关键环节,但其驱动机制尚未完全阐明。传统观点将胸腺萎缩视为T细胞库衰退的主因,但越来越多的证据表明,衰老微环境中的细胞间相互作用可能扮演更重要角色。在这项发表于《Science Immunology》的研究中,Khan等人独辟蹊径,将目光投向长期被忽视的B细胞,揭示其作为“衰老加速器”调控CD4+T细胞命运的全新机制。
为系统解析研究路径,团队采用多维度技术联用策略:通过构建B细胞缺陷μMT小鼠模型、抗CD20单抗耗竭模型及B细胞特异性胰岛素受体敲除小鼠开展体内功能验证;利用单细胞RNA测序结合TCR测序解析T细胞克隆动态;借助流式细胞术进行免疫细胞表型精细分型;采用混合骨髓嵌合体技术验证MHCII依赖性通路;结合葡萄糖/胰岛素耐量试验、31项衰弱指数评估等综合评估健康寿命指标。
B细胞缺陷阻止年龄相关脾脏T细胞改变
研究人员首先通过流式细胞术证实,老年野生型小鼠脾脏中初始T细胞比例显著下降,效应记忆T细胞和衰竭性PD1+T细胞扩增。而 aged μMT小鼠的T细胞区室呈现“年轻化”特征:单细胞测序显示初始CD4+和CD8+T细胞簇比例增加,效应记忆T细胞簇减少。TCR多样性分析进一步表明,μMT小鼠T细胞克隆扩张显著受限,维持了更丰富的TCR库。
B细胞缺陷限制衰老过程中T细胞炎症功能
转录组分析发现,野生型T细胞高表达T细胞激活、炎症因子及衰老相关基因,而μMT来源的T细胞富集年轻态基因标志。功能实验证实,μMT小鼠T细胞在体外刺激下产生更少的IFN-γ和IL-17,且初始T细胞活化潜能增强。伪时序轨迹分析显示,B细胞缺失使T细胞分化路径受阻,炎症年龄评分和衰老评分显著降低。
B细胞缺陷小鼠健康寿命与寿命延长
表型改善伴随整体健康获益:aged μMT小鼠表现出更优的葡萄糖耐受性、胰岛素敏感性及肌肉握力,衰弱指数显著降低。组织学分析显示肝脏、肺部衰老相关分泌表型基因表达下降,纤维化程度减轻。生存分析证实μMT小鼠中位寿命延长36.3%,部分个体存活超过3年。
衰老B细胞促进T细胞免疫衰老
为验证因果关联,研究团队对中年小鼠进行抗CD20单抗干预,发现短期B细胞耗竭即可重现μMT小鼠的T细胞年轻化表型。体外共培养实验表明,衰老B细胞较年轻B细胞更能有效驱动初始CD4+T细胞向记忆表型分化。过继转移实验进一步证实,将衰老B细胞输入年轻μMT受体可在10天内诱导脾脏CD4+T细胞衰竭标志PD1及滤泡辅助性T细胞增加。
B细胞InsR信号促进年龄相关B细胞表型
机制探讨发现,衰老B细胞中胰岛素受体信号通路活化,伴随CD11c+T-bet+年龄相关B细胞亚群扩增。B细胞特异性敲除InsR可逆转衰老相关T细胞组成异常,改善代谢指标并延长寿命。值得注意的是,InsR缺陷B细胞MHCII表达下调,提示抗原呈递功能受损。
B细胞通过MHCII调控年龄相关CD4+T细胞组成改变
通过骨髓嵌合体模型特异性敲除B细胞MHCII,研究人员证实该分子是B细胞驱动CD4+T细胞衰老的关键媒介。MHCII缺陷显著缓解初始CD4+T细胞耗竭,抑制效应记忆T细胞扩增,但对CD8+T细胞影响有限,提示B细胞调控T细胞衰老存在亚群特异性。
本研究突破性地将B细胞置于衰老调控网络的核心位置,揭示其通过InsR-MHCII轴驱动CD4+T细胞免疫衰老的分子桥梁作用。这不仅刷新了对免疫衰老级联反应的传统认知,更为靶向B细胞干预年龄相关免疫衰退提供了理论依据。值得注意的是,临床已应用的B细胞耗竭疗法在改善自身免疫疾病的同时,可能意外产生延缓免疫衰老的积极效应,这为开发新型抗衰老策略开辟了值得探索的方向。
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