单细胞分辨率揭示衰老T细胞监视缺陷及流体粘度机械重编程诱导的类年轻表型恢复

《Nature Communications》：Acute priming using elevated fluid viscosity recovers young-like single-cell surveillance behaviors in aged human T cells

摘要

衰老是一个复杂的生物过程，通常表现为对疾病、感染和死亡易感性的增加。这种易感性的增加在机制上与免疫系统的进行性功能衰退有关。在人类中，衰老的 T 细胞失去了有效监视复杂微环境的能力，从而降低了它们清除感染、根除疾病和维持生理稳态的能力。然而，衰老 T 细胞失去这种监视能力的具体机制尚不清楚。在此，我们在单细胞分辨率下表征了 T 细胞监视的三个核心特征，即迁移、变形能力和感知。虽然衰老的人体 T 细胞在离体状态下保留了迁移能力，但它们的细胞变形能力受损，且在感知局部生物信号方面存在缺陷。为了调节这种监视缺陷，我们使用升高的流体粘度进行机械重编程。结果表明，使用升高的流体粘度对衰老 T 细胞进行急性预激，可以恢复一种暂时的类年轻监视表型，特别是在 CD4⁺ 记忆 T 细胞群体中。这种恢复的类年轻表型在机制上与 SDF-1α 受体表达升高有关，同时伴随膜张力、皮层 F- 肌动蛋白和 Arp3 表达的增加。总之，这些发现确定了衰老 T 细胞中监视缺陷的一个关键来源，并为调节单细胞行为提供了一种有效的机械诱导策略。