我们的身体不断与衰老作斗争,这是一个渐进的过程,导致身体多个系统功能下降。
衰老的关键因素之一是衰老细胞的积累(senescent cells)。
这些细胞已停止分裂且功能失调,同时分泌炎症物质,损害健康组织。
肠道细胞衰老
肠道是对我们健康至关重要的器官,其功能包括:吸收营养物质、分解废物以及防御感染。
肠道黏膜不断更新,由特殊的干细胞生成新细胞。
随着年龄增长,这一更新过程减弱,衰老细胞在肠道黏膜中积累。
这种积累损害肠道功能,引发炎症,并导致“肠漏”等现象。
CAR T细胞
CAR T细胞(嵌合抗原受体T细胞)是经过基因工程改造的免疫系统细胞。
这种改造使它们能够识别并攻击特定细胞,同时保留健康细胞。
CAR T细胞已被证明在治疗多种癌症方面有效,目前正在被研究作为对抗衰老相关疾病的潜在疗法。
最近发表的一项新研究探讨了使用CAR T细胞对抗肠道衰老细胞。
研究人员使用老年小鼠,并向它们注射了专门设计用于靶向uPAR的CAR T细胞,uPAR是一种在衰老细胞表面表达的蛋白质。
寻找靶点
首先,研究人员表征了肠道中衰老的细胞标志物。
他们发现,最常见的衰老标志物——衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal),
在20个月龄小鼠的小肠中显著高于3个月龄小鼠。
随后,科学家们发现了其他几种衰老相关标志物,包括细胞表面蛋白uPAR。
大多数表达uPAR的细胞来源于上皮细胞,并同时表达SA-β-gal。
通过对数千个细胞进行单细胞RNA测序,研究人员表明,表达uPAR的细胞主要由干细胞、上皮细胞(吸收细胞)和巨噬细胞组成,并且与衰老细胞群体高度重叠。
对年轻和年老人体样本的分析得出了类似的结果:uPAR水平随年龄增长而升高,并与衰老标志物的增加相关。
同时表达uPAR和其他衰老标志物的细胞数量也随年龄增长而增加。
回到小鼠实验,研究人员发现,衰老细胞的负荷与肠道功能下降、肠道通透性增加(“肠漏”)以及微生物组组成变化相关。
释放CAR T细胞!
在下一步中,科学家们制备了靶向uPAR蛋白的CAR T细胞,并以先前确定的具有最佳衰老清除潜力和安全性的剂量注射给年轻和老年小鼠。
CAR T细胞迅速被激活,表明它们能够识别表达uPAR的细胞。
治疗导致SA-β-gal阳性细胞显著减少,更重要的是,功能得到改善。
特别是,治疗纠正了与年龄相关的肠道通透性(“肠漏”),这被认为是炎症的主要原因。
同时,分裂的上皮细胞数量增加。
在两种不同的小鼠肠道损伤模型中,CAR T细胞治疗也显著减少了损伤。
“总之,”研究人员写道,“这些结果表明,在衰老和受损的肠道中,uPAR阳性衰老细胞的积累导致上皮完整性下降和再生能力降低。”
研究结果
结果显示,CAR T细胞能够识别并清除小鼠肠道黏膜中的衰老细胞。因此,观察到多项显著改善:
- 炎症减轻: 炎症细胞因子(介导炎症的蛋白质)水平在CAR T细胞治疗后显著下降。
- 肠道功能改善: 营养物质吸收和有害细菌屏障功能在CAR T细胞治疗后得到改善。
- 肠道黏膜年轻化: 肠道黏膜中的干细胞数量在CAR T细胞治疗后增加,其功能也得到改善。
- 衰老过程减缓: 接受CAR T细胞治疗的小鼠显示出衰老迹象减少,并且比未治疗的小鼠寿命更长。
这项研究提供了一种治疗衰老和衰老相关疾病的新方法。
CAR T细胞治疗可能显著改善肠道健康,减缓衰老过程,甚至延长寿命。
潜在影响
- 改善肠道健康: CAR T细胞治疗可能改善肠道功能,更有效地吸收营养物质,并预防感染。
- 减缓衰老过程: CAR T细胞治疗可能减少炎症,改善组织健康,并促进年轻感和活力。
- 延长寿命: CAR T细胞治疗可能导致更长寿、更健康的生活。
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参考文献:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38529506/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9775319/
https://www.nature.com/articles/s41580-020-00314-w
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2403-9
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