發(fā)育和衰老貫穿于人類的整個生命歷程，伴隨著免疫系統(tǒng)的逐漸成熟和不可避免的退化。
出生后，我們的免疫系統(tǒng)逐漸成熟，能更好地抵御外來病原體。相反，免疫衰老會導致感染、心血管疾病和癌癥的發(fā)病率升高。此外，最近有報道稱，衰老的免疫細胞會促使心臟和肝臟等實體器官衰老，這可能是全身衰老的一個原因。
然而，人體免疫系統(tǒng)在近 90 年（從 0 到 90 歲）的衰老過程（這一過程涵蓋了人體從發(fā)育到成熟再到衰老的整個生命周期）中，究竟何時以及如何發(fā)生變化，目前仍不清楚。
2025 年 1 月 29 日，上海交通大學卜軍團隊在 Nature Immunology 期刊發(fā)表了題為：Integrating single-cell RNA and T cell/B cell receptor sequencing with mass cytometry reveals dynamic trajectories of human peripheral immune cells from birth to old age 的研究論文，該論文還被選為當期的封面論文。
該研究首次描繪了人類外周免疫細胞在整個生命周期（0到90歲）中的動態(tài)變化，揭示了人類免疫細胞在發(fā)育、成熟和衰老的各年齡階段的功能特征。該研究還利用整個生命周期的單細胞數(shù)據(jù)，開發(fā)了一種基于人工智能的免疫年齡預測模型——siAge，該模型能夠評估健康個體的免疫狀態(tài)，并識別免疫功能紊亂的人群。
總的來說，這項研究為更深入地了解人類整個生命周期中免疫系統(tǒng)的衰老提供了寶貴的見解和資源。
在這項新研究中，研究團隊從上海浦東隊列（NCT05206643）中招募了 220 名健康志愿者，涵蓋 0 至 90 歲以上的 13 個年齡組，并通過單細胞 RNA 測序結合單 T 細胞和 B 細胞受體測序、高通量質(zhì)譜流式細胞術、bulk RNA 測序以及流式細胞術驗證實驗對其外周免疫細胞進行了分析。
結果顯示，T 細胞受年齡影響最大，在特定年齡段細胞間相互作用的重塑最為劇烈。不同的 T 細胞亞群在轉(zhuǎn)錄組和免疫組庫中表現(xiàn)出不同的衰老模式；例如，GNLY+ CD8+ 效應記憶 T 細胞在所有 T 細胞亞群中表現(xiàn)出最高的克隆擴增，并在兒童和老年人中顯示出不同的功能特征；還有 CD8+ MAIT 細胞，其相對豐度、克隆多樣性和抗菌能力在青少年時期達到峰值，然后逐漸下降。有趣的是，該研究鑒定出并實驗驗證了一種此前未被認識的“細胞毒性” B 細胞亞群，其在兒童體內(nèi)更為豐富，在生命早期免疫防御中發(fā)揮關鍵作用，從而揭示了 B 細胞在免疫反應中的除抗體生成外的多樣性功能。
此外，研究團隊利用整個生命周期的單細胞數(shù)據(jù)，開發(fā)了一種基于人工智能的免疫年齡預測模型——siAge，該模型能夠評估健康個體的免疫狀態(tài)，并識別免疫功能紊亂的人群。
總的來說，這項研究為更深入地了解人類整個生命周期中免疫系統(tǒng)的衰老提供了寶貴的見解和資源。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41590-024-02059-6
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