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Science:老年人的免疫系統為什麼會衰退?

2017.05.21 環球生技月刊

衰老導致人類身體功能逐漸下降。

衰老導致人類身體功能逐漸下降。

發表在3月31日Science上的研究結果顯示,老人身體中的免疫細胞與年輕人相比缺乏協調性,在基因表達上表現出更多的可變性。

歐洲生物資訊研究所研究人員(EMBL-EBI)、劍橋大學Wellcome Trust Sanger研究所和劍橋研究所的英國癌症研究所(CRUK-CI)表示:這解釋了為什麼免疫系統會隨著年齡的增長而衰退的長期爭論!

免疫系統就像一個交響樂團,有許多不同類型和不同亞型的細胞一起對抗感染。但隨著免疫系統的老化,其對感染的反應減弱,原因尚不清楚。

衰老導致機體功能逐漸下降,但究竟是什麼原因導致這種下降?為什麼它又會以不同的比率發生在身體的不同部位?

為了找到答案,科學家們在分子生物基礎上研究,探討每種組織中所有老化的機制。而這篇研究也集中在免疫組織:特別是CD4 + T細胞。

過去,長期存在於科學家之間的辯論涉及兩個可能的假設:1.細胞性能的損失導致功能退化,2.或者是細胞之間協調性的損失。

科學家們研究了許多不同的細胞類型,並藉由基因表達圖譜來分析。研究採用高解析度的單細胞定序技術,創造新的見解來瞭解細胞與細胞之間的衰老差異。研究人員分別在刺激和未刺激狀態,測定了年輕和老年小鼠中的初始(naïve)和記憶CD4 + T細胞RNA。

研究結果清楚顯示,失去協調性是T細胞老化造成的免疫功能受損的一個重要因素。

研究團隊領導人Duncan Odom表示:可以把免疫系統想像成一個保護身體不受感染的「細胞軍團」。研究顯示,這支部隊在幼小的動物體內有著很好的協調性,所有的細胞都在一起工作,像方陣一樣運作來阻止感染。但隨著動物年齡的增長,細胞的協調能力會下降。

研究也發現,雖然單個細胞可能仍然很強,但它們之間缺乏協調性,使得它們的集體效能降低。”

過去以來,科學家們對生物學意義上的衰老發生興趣,但沒有多少是關於衰老的分子過程之研究。這項研究也探索了一個新的面向–即細胞對疾病的反應,同時也提供了老齡化疾病問題的解決方向。

研究人員強調:這項研究的成功說明了單細胞定序的潛力,對細胞的發育和活動能有更豐富的瞭解,這是以前無法觀察到的現象。

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