Исследователи из Университета Осаки и Центра интегративных медицинских наук института RIKEN (Япония) выявили специфические особенности иммунной системы супердолгожителей.
Оружие против старости: в крови долгожителей нашли аномально высокое количество противоопухолевых клеток
Исследование показало, что иммунная система людей экстремального возраста не угасает, а адаптируется, увеличивая число редких клеток-защитников.
Unsplash
Согласно результатам работы, опубликованной в журнале Cell Reports, у людей, достигших возраста 110 лет и более, наблюдается значительное увеличение популяции редких цитотоксических Т-лимфоцитов, способных уничтожать аномальные клетки организма.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Научная работа базируется на анализе 43 584 отдельных клеток, полученных из образцов периферической крови 28 участников. В ходе научного эксперимента испытуемых разделили на три возрастные категории:
- группу от 70 до 99 лет
- группу столетних (100–109 лет)
- группу супердолгожителей, чей возраст превысил 110 лет
Основным инструментом исследования стало секвенирование РНК одиночных клеток, что позволило детально изучить активность генов и характеристики клеточных рецепторов.
В ходе анализа биологи обнаружили, что у людей экстремального возраста значительно увеличивается популяция редких цитотоксических Т-лимфоцитов (CD4 CTL). Эти клетки обладают уникальными свойствами, совмещая функции Т-хелперов, координирующих иммунный ответ, и цитотоксических лимфоцитов, способных напрямую атаковать и уничтожать зараженные или аномальные клетки.
В норме такая популяция крайне малочисленна. Исследование зафиксировало последовательный рост доли этих клеток по мере старения: если в группе 70–99 лет они составляли в среднем 4,0% от общего числа Т-клеток, то у столетних этот показатель вырос до 9,6%, а у супердолгожителей достиг 17,6%. У отдельных представителей самой старшей группы CD4 CTL занимали почти пятую часть всей популяции Т-лимфоцитов.
При этом ученые отметили, что данная закономерность является выраженной тенденцией, но не абсолютным правилом, так как один из участников младше 100 лет продемонстрировал долю таких клеток выше среднего значения для своей группы.
Рост количества CD4 CTL происходит за счет клонального расширения, при котором клетки активно размножаются в ответ на длительное воздействие определенных антигенов. В изученных образцах крупнейший клон составлял в среднем 33,3% всей популяции этих клеток, а у одного из долгожителей на потомков одной исходной клетки пришлось 53,8% популяции.
Процесс сопровождается последовательной дифференцировкой, в ходе которой лимфоциты теряют поверхностные белки. Исследователи выделили промежуточное состояние клеток, которые по уровню активности генов занимают положение между обычными хелперами и зрелыми цитотоксическими формами.
Примечательно, что у изученных клеток не обнаружили признаков иммунного истощения, которые часто сопровождают старение.
Важным этапом работы стало сравнение рецепторов Т-клеток долгожителей с открытыми базами данных, содержащими сотни миллионов последовательностей. Ученые нашли 617 совпадений, 36 из которых принадлежали крупным клонам супердолгожителей.
Большинство совпадений (32 случая) зафиксированы с рецепторами пациентов, страдавших немелкоклеточным раком легкого, раком молочной железы или печени. У самих участников исследования подобные диагнозы в анамнезе отсутствовали. Это позволило исследователям допустить, что выявленные клетки могут распознавать опухолевые мишени на ранних этапах.
Однако функционал CD4 CTL описывается учеными как потенциально неоднозначный: в некоторых условиях их избыточное накопление связывают с хроническим воспалением и риском развития сердечно-сосудистых патологий.
Стимуляция клеток показала их способность переходить в разные функциональные состояния и вырабатывать различные наборы цитокинов. Это свидетельствует о сохранении гибкости иммунного ответа даже в глубокой старости. Как отметил доцент Университета Осаки Косукэ Хасимото, старение иммунитета в данном случае выглядит не как угасание, а как адаптивная перестройка.
Основным ограничением работы остается изучение клеток исключительно в крови, тогда как их взаимодействие с антигенами непосредственно в тканях еще предстоит исследовать на следующих этапах научной работы.
Загружаем