當人體衰老時,NK細胞發生什麼變化

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我們每個人的身體內部都有一支隸屬於我們個人的專屬軍隊——免疫細胞,為保衛我們的健康衝鋒陷陣,萬死不辭。

NK細胞(Natural Killer Cell,自然殺傷細胞)是這支軍隊當中非常重要的組成部分,它們是一群不同於T、B淋巴細胞的大顆粒淋巴細胞。NK細胞是先天的淋巴細胞,具有細胞毒性和免疫調節雙重功能,在控制惡性腫瘤和感染中起關鍵作用。它們主要在骨髓中由造血幹細胞發育而來,成熟的NK細胞存在於許多周邊部位,包括淋巴器官(脾臟、淋巴結、血液)和非淋巴組織(肝、肺、脂肪)等。

衰老會嚴重影響人體NK細胞的免疫功能。與大部分免疫細胞不同,NK細胞伴隨衰老數量上升、功能減退。NK細胞功能減退源於組成和活力的衰退。因此,保持好NK細胞的健康組成和良好活力是保障身體健康活力的關鍵。

NK細胞是人體免疫的重要組成,其免疫能力的降低是人體疾病風險提升的重要原因。衰老會導致NK細胞的數量、亞群組成和功能的一系列變化[1,2,3],是免疫功能降低的關鍵原因。兩者之間的關係一直以來都是大家關注的焦點,下面小編就帶大家詳細瞭解一下當人衰老時,NK細胞發生了什麼變化。

1、衰老引起NK細胞的數量變化

衰老會引起絕大多數淋巴細胞數量的降低,但是NK細胞卻是個例外。2016年,北京協和醫院傳染病科的研究人員招募了1068名年齡從18歲到80歲的中國健康志願者,詳細分析了衰老與各類免疫細胞數量之間的關係[4],結果顯示:淋巴細胞總數在60歲後開始發生顯著下降,大家更為熟知T細胞和B細胞均發生類似的變化趨勢,但是NK細胞和NKT細胞的數目卻明顯增加。

CD19+:B細胞;CD16+CD56+:NK細胞和NKT細胞;CD3+:T細胞

2013年,日本放射線影響研究所(RERF)和美國紀念斯隆凱特林癌症中心的科研團隊列舉和表徵了正常成人外周血中循環的CD34+Lin2細胞群中的T/NK前體[5],結果顯示:CD34+lin2細胞中T細胞前體的頻率隨供者年齡的增加而降低,而NK/T細胞前體頻率(NK/T比值)隨年齡的增加而增加,提示外周血前體細胞的淋巴分化潛能隨年齡的增長而由T細胞向NK細胞轉移,也就是說隨著年齡增長,會有更多的造血幹細胞分化為NK細胞。

NK細胞與T細胞比值隨年齡增長而提高,空心圓代表女性,實心圓代表男性。

2、衰老引起的NK細胞亞群比例變化

NK細胞分為CD56bright和CD56dim兩個亞群,分別執行著不同的功能,衰老會導致CD56bright細胞比例下降和CD56dim比例上升,進而降低其免疫能力。

2020年,一個來自歐、亞、非、北美四大洲的國際聯合科研團隊的研究顯示,隨著年齡的增長,NK細胞的表型和功能都會受到影響(如下圖)[6]。衰老同時也影響了功能異常的NK細胞的積累。這對老年受試者具有深遠的影響,包括感染增加,惡性腫瘤,心血管疾病,以及疫苗效力下降等。

NK細胞的表型和功能變化與其成熟、老化以及暴露於病毒(鉅細胞病毒)和接種疫苗(VZV)的影響有關。

圖中顯示了定義NK亞群的主要受體。一些受體符號的顏色越濃,表明在一些亞群中的表達越高;細胞符號內和描述主要功能的方框中的粗箭頭表示與衰老和/或鉅細胞病毒感染相關的特定人群的比例(黑色)和功能(淺灰色)減少或增加。

2016年,美國肯塔基大學的科研團隊還對70歲以上的健康老年人中性別對於NK細胞組成的影響進行了分析[7],女性未成熟CD56brightNK細胞與成熟CD56dimNK細胞的比例比男性較高。CD56brightNK細胞在腫瘤免疫中發揮更重要的作用,他們用癌細胞K562進行了測試,女性的NK細胞對K562細胞毒反應和對NKp46交聯的IFN-α反應較男性更強烈,殺傷作用更強。

3、文末小結

2018年馬來西亞馬來亞大學的科研團隊總體概括了衰老對NK細胞數量、亞群組成和功能的影響,為我們做了全面的總結。結果顯示[8]:

•隨著年齡的增長,平均淋巴細胞數量逐漸下降。而且,女性淋巴細胞數量比男性的低。這些結果表明,女性比男性更容易感染疾病,並伴隨著更快的衰老;

•隨著年齡的增長,NK細胞總量逐漸升高,其中CD56dimNK細胞亞群數量增多,CD56brightNK細胞亞群數量降低,這可能是老年人更容易患上疾病、感染和癌症的原因;

•隨著年齡的增長,增多的CD56dimNK細胞活性降低(增殖能力降低),不能有效的清除病原體。

(a)所有年齡組的NK細胞都顯著增加,但老年人的自然殺傷細胞生長明顯低於年輕人; (b)流式細胞術分析不同年齡段的NK細胞培養14天後的CD56bright和CD56dim亞群。

簡言之,NK細胞數量多,但質量不好。

NK細胞的免疫衰老是與年齡相關的病理反應的主要參與者。隨著衰老或在疾病期間改變的NK細胞功能將嚴重的地影響免疫力。當同時存在兩個因素(衰老和疾病)時,患者可能面臨更大的危險。因此,活性更高的NK細胞是自然健康的必要條件。

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