综述:T细胞衰老及衰老相关功能障碍中的表观遗传学转变

【字体: 时间:2025年05月24日 来源:Journal of Biomedical Science 9

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  这篇综述深入探讨了表观遗传学调控(如DNA甲基化、组蛋白修饰)与代谢紊乱在T细胞衰老中的协同作用,揭示了CD8+/CD4+ T细胞功能衰退的分子机制(如SATB1、BCL11B基因高甲基化,Th1/Th2失衡),并提出了通过靶向表观遗传-代谢交互(如NRF1通路、SIRT1-HDAC轴)干预免疫衰老(immunosenescence)和炎症衰老(inflammaging)的潜在策略。

  

引言

T细胞作为适应性免疫的核心,其衰老伴随表观遗传漂变(epigenetic drift)和代谢失调,导致感染易感性增加、癌症风险上升及自身免疫反应失衡。本文系统解析了DNA甲基化、组蛋白修饰与代谢通路(如TCA循环、1C代谢)的交互作用如何驱动T细胞衰老。

T细胞衰老的关键特征

胸腺退化导致初始T细胞(naive T cells)减少,CD8+ T细胞尤为显著(从7%降至3%)。终末分化效应记忆细胞(TEMRA)积累,伴随共刺激受体CD28/CD27丢失和KLRG1+上调,抑制增殖但保留细胞毒性。CD4+ T细胞则表现为Th1极化、调节性T细胞(Tregs)功能缺陷及细胞毒性亚群扩增。

表观遗传重塑机制

DNA甲基化:CD8+ T细胞中IL7R、CCR7等基因启动子区高甲基化导致迁移和激活受损,而促炎基因(如IFN-γ)低甲基化加剧炎症。CD4+ T细胞中EZH2(PRC2复合物)介导的Wnt/Hedgehog通路甲基化异常促进自身免疫倾向。
组蛋白修饰:衰老CD4+ T细胞的H3K27me3富集和H3K9ac减少(依赖SIRT1-HDAC轴)导致BACH2表达下调,加速炎症表型。

代谢-表观遗传交互

线粒体功能障碍(如TFAM缺失)和氧化应激(ROS累积)通过消耗α-KG(TET酶辅因子)和SAM(甲基供体)破坏表观稳态。CD8+ T细胞因NRF1结合位点可及性丧失导致呼吸链基因沉默,而CD4+ T细胞通过PGC1α维持部分代谢灵活性。

疾病关联

衰老T细胞分泌SASP因子(如IL-6、TNF-α)直接促进动脉粥样硬化斑块不稳定、神经炎症(阿尔茨海默病)及2型糖尿病胰岛素抵抗。

结论

靶向表观遗传重编程(如DNMT3A抑制剂)或代谢干预(补充甲酸盐)可能恢复老年个体的T细胞功能,为延缓免疫衰老提供新思路。

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