百岁老人外周免疫细胞图谱揭示NK细胞独特年轻化特征与细胞互作增强机制

本研究针对百岁老人免疫特征研究存在样本量小、方法单一的问题，通过整合单细胞转录组测序、质谱流式和多队列分析，发现百岁老人外周血中NK细胞比例显著增加且呈现"年轻化"特征，RUNX3表达上调促进NK与T细胞通过MHC-I/CD99/MIF信号增强互作，为解析健康老龄化的免疫机制提供了多组学证据。

　　

随着全球人口老龄化加剧，年龄相关性疾病发病率持续上升，其中免疫衰老（immunosenescence）被认为是导致老年人感染性疾病、肿瘤发生和疫苗应答效率下降的关键因素。然而，百岁老人作为成功老龄化的典范，其免疫系统却能够维持异常良好的功能状态，这为研究健康老龄化机制提供了独特视角。既往研究多局限于小样本或单一技术平台，缺乏多队列整合分析和机制层面的深入探索。

为系统解析百岁老人的免疫特征，来自中国人民解放军总医院海南医院的研究团队在《eBioMedicine》发表了最新研究成果。该研究整合了中国乐东、如皋和日本三个百岁老人队列的样本，运用单细胞RNA测序（scRNA-seq）、质谱流式细胞术（CyTOF）和流式细胞分析等技术，对31名百岁老人（CENs）、17名后代（COs）和26名对照（CTs）的外周血单个核细胞（PBMCs）进行了多组学分析。

关键技术方法包括：1）采集三个地理区域百岁老人队列的PBMCs样本；2）通过10x Genomics平台进行scRNA-seq和TCR测序；3）使用42抗体panel的CyTOF技术进行深度免疫分型；4）采用CellChat算法解析细胞间通信网络；5）运用SCENIC进行转录因子调控网络分析。

研究结果揭示：

主要免疫细胞群体变化

通过scRNA-seq分析229,929个细胞，发现百岁老人组B细胞和CD4⁺ T细胞比例显著降低，而NK细胞比例明显增加。质谱流式结果验证了这一发现，显示百岁老人中CD4⁺ T细胞减少而NK细胞增多。

CD4⁺ T细胞特征

百岁老人CD4⁺细胞毒性T淋巴细胞（CTL）比例增加，而中央记忆T细胞（Tcm）和 na?ve T细胞减少。伪时序分析显示百岁老人的CD4⁺ T细胞更倾向于分化为细胞毒性亚型。转录因子分析发现RUNX3和NFATC2表达上调，流式细胞术证实RUNX3蛋白在百岁老人CD4⁺ T细胞中显著高表达。

CD8⁺ T细胞重塑

百岁老人表现出CMC1⁺CD8⁺ T细胞和细胞毒性CD8⁺ T细胞的比例增加，细胞毒性分子（GZMA、GZMB等）和MHC分子（HLA-DRA、HLA-DQA1）表达上调，表明其细胞毒性和抗原呈递功能增强。

NK细胞年轻化特征

虽然NK细胞亚群比例变化不显著，但伪时序分析显示百岁老人的NK细胞位于更早的分化阶段，呈现"年轻化"特征。关键转录因子RUNX3和KLF4表达上调，流式检测证实RUNX3在CD56^dim NK细胞中显著高表达。功能实验显示百岁老人NK细胞的颗粒酶B阳性率更高，表明细胞毒性功能增强。

细胞互作网络增强

CellChat分析发现百岁老人中NK细胞与T细胞间的相互作用显著增强，特别是通过MHC-I类分子、CD99和MIF信号通路。流式验证发现HLA-E⁺ NK细胞和CD99⁺ NK细胞在百岁老人中比例增加，CD74⁺CD8⁺ T细胞和CD44⁺ NK细胞也显著增多，这些分子参与调控细胞间通信和免疫应答。

研究结论表明，百岁老人具有独特的免疫特征，包括NK细胞比例增加且呈现年轻化状态，RUNX3表达上调促进NK细胞功能，增强的NK-T细胞相互作用通过MHC-I、CD99和MIF信号通路维持免疫稳态。这些发现为理解健康老龄化的免疫机制提供了新视角，为开发针对免疫衰老的干预策略提供了潜在靶点。

该研究的重要意义在于首次整合多地区百岁老人队列和多组学技术，系统揭示了百岁老人免疫系统的独特特征，特别是NK细胞的年轻化状态和增强的细胞间通信网络，为促进健康老龄化提供了重要的理论基础和潜在干预策略。