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抗体变化加速衰老,以及旨在延缓衰老的新疗法
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年10月17日 来源:Frontiers in Immunology
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本综述揭示了衰老如何重塑免疫球蛋白,特别是IgG、IgM和IgA,从而驱动炎症、细胞衰老和组织退化。通过剖析B细胞功能障碍、糖基化变化和Fc受体通路,揭示了免疫球蛋白作为衰老的生物标志物和潜在治疗靶点的作用。
随着科学家揭示年龄改变的抗体如何引发炎症和组织衰退,基于免疫的抗衰老疗法的新时代开始出现。
衰老会影响B细胞并诱发疾病。衰老会改变B细胞的发育、功能和亚群,导致与年龄相关的疾病,例如神经退行性疾病、心血管疾病、自身免疫性疾病和癌症。
在最近发表在《Frontiers in Immunology》杂志上的一篇评论中 ,研究人员总结了与衰老和相关疾病相关的免疫球蛋白变化的文献。
衰老是导致癌症、神经退行性疾病和心血管疾病等慢性疾病的主要原因之一,这些疾病最终会导致死亡。在导致衰老的众多因素中,细胞衰老被认为是组织功能障碍的标志和驱动因素。衰老细胞在衰老过程中会在器官和组织中积聚,清除这些细胞可以缓解衰老及其相关疾病。有研究报道,免疫球蛋白在衰老细胞附近积聚。
报告还表明,免疫球蛋白相关基因在衰老组织中的表达增加,提示IgG的积累被认为是人类衰老的一个标志,部分原因是它能够引发细胞衰老和慢性炎症。与年龄相关的IgG糖基化变化,例如半乳糖基化和唾液酸化降低,会进一步增强促炎信号传导,并通过REST/NF-κB通路促进炎症衰老。深入了解衰老的潜在机制可以提高生活质量和延长寿命。在本研究中,研究人员回顾了与衰老及相关疾病相关的免疫球蛋白变化的文献。
衰老会导致免疫系统发生显著变化,主要发生在由B细胞介导的体液免疫区。这种现象被称为免疫衰老,它会增加传染病的严重程度和发病率,并降低对疫苗接种的应答。人类和小鼠的骨髓在衰老过程中会表现出B细胞前体细胞减少,这归因于与年龄相关的微环境变化。

衰老与B细胞
衰老会导致免疫系统发生显著变化,主要影响由B细胞介导的体液免疫部分。这种现象称为免疫衰老,可能会加重感染性疾病的严重程度和发病频率,并降低对疫苗的反应。人类和小鼠的骨髓在衰老过程中B细胞前体减少,这归因于与年龄相关的微环境变化。
此外,胎儿肝脏来源的B1细胞在老年人中随着衰老而减少,同时自然抗体的功能和数量也有所降低。B2细胞(传统B细胞)表现出与衰老相关的功能障碍,表现为老年细胞中同型转换缺陷。尽管老年小鼠的外周B2细胞保持不变,但滤泡和边缘区B2细胞随着年龄的增长而减少,同时自身抗体增加。
B细胞受体在人类B细胞发育中的表达
B细胞源自骨髓中的造血干细胞,并通过Ig基因的V(D)J重排在早期发育中获得B细胞受体(BCR)。在生发中心,B细胞经历体细胞高频突变(SHM)和类别转换重组(CSR),使BCR从IgM转换为其他同型。
衰老与免疫球蛋白
衰老可能会使小鼠的免疫球蛋白M(IgM)水平升高,老年小鼠的血清IgM水平高于年轻小鼠。然而,人类的IgM水平随着年龄的增长而下降,总体血清免疫球蛋白可能保持稳定或略有增加,表现为IgG和IgA增加,IgM和IgD减少。例如,抗动脉粥样硬化IgM(如抗磷酸胆碱IgM)水平较低与血管衰老和动脉粥样硬化有关,包括在系统性红斑狼疮(SLE)患者队列中。相反,尿液中IgM水平升高与血管损伤和内皮功能障碍有关,这突显了IgM在衰老中的双重作用。
研究表明,IgG积累是衰老的一个标志。此外,IgG积累可能导致细胞衰老,并促进组织衰老。此外,最近的研究表明,主要在红细胞上表达的3号带蛋白对红细胞衰老信号至关重要。3号带阴离子交换蛋白产生一种衰老细胞抗原,这种抗原与血清IgG结合,对红细胞的清除至关重要。值得注意的是,衰老的红细胞比年轻的红细胞结合更多的IgG。在神经退行性疾病中,包括阿尔茨海默病(AD)和帕金森病(PD),3号带蛋白的降解更为显著,产生了更多的衰老细胞抗原。
IgG还在白色脂肪组织中积累,并在衰老过程中诱导脂肪组织退化。新生儿Fc受体(FcRn)可防止IgG降解,从而促进这种积累,研究表明抑制FcRn可以减少组织中的IgG负担。此外,IgA在衰老过程中也表现出显著变化,特别是血清IgA水平增加。C-C趋化因子配体25(CCL25)是一种趋化因子,可将分泌IgA的细胞招募到肠道固有层。衰老可能会降低CCL25的表达,从而影响肠道免疫。此外,在IgA缺乏的人类中检测到肠道菌群失调。越来越多的证据表明,IgA与微生物群的相互作用可能影响黏膜衰老和全身免疫稳态。
免疫球蛋白在衰老中的治疗潜力
免疫球蛋白疗法具有免疫调节和抗炎作用,已用于免疫缺陷疾病和其他免疫学状况。然而,其在衰老中的治疗效果尚待明确。最近的一项研究表明,抑制IgG可以有效地减少小鼠的衰老。与此同时,其他研究发现,针对新生儿Fc受体(FcRn)的反义寡核苷酸可以抑制脂肪组织中IgG的积累。IgM转移也已被探索用于诱导免疫耐受和减少自身免疫,显示出潜在的抗衰老应用前景。
炎症衰老是衰老和免疫衰老的标志;抗炎治疗被认为是潜在的抗衰老疗法。针对B细胞的干预措施可以通过调节衰老、炎症和免疫球蛋白的产生来减轻衰老。例如,利妥昔单抗是一种针对B细胞的单特异性抗体;它可以缓解多发性硬化症、动脉粥样硬化和类风湿关节炎。然而,单特异性抗体的疗效有限,因为它们只针对特定分子。因此,为了增强治疗效果,引入了双特异性抗体、抗体药物偶联物以及新兴的平台,如嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞疗法。
总结
总体而言,衰老是一个高度相互关联的过程,免疫反应逐渐下降。越来越多的证据表明,衰老通过表观遗传修饰、免疫衰老、微生物群失调和炎症调节免疫球蛋白的功能和产生。除了B细胞外,免疫球蛋白还由其他细胞产生,包括巨噬细胞,但巨噬细胞来源的免疫球蛋白的功能尚不清楚。进一步研究非B细胞来源的免疫球蛋白和IgG糖基化动态变化可能会揭示衰老中的新生物标志物和治疗靶点。