《自然衰老》首次揭示，女性免疫系统随年龄增长发生的变化远大于男性

得益于超级计算机技术，这项研究以前所未有的分辨率分析了超过一百万个细胞中两万个基因的活性，揭示了男性和女性之间不同的衰老动态，这将是实现精准医疗的关键。这项研究强调，许多先前被认为是普遍存在的免疫系统衰老特征，实际上会根据生物性别呈现出特定的动态变化。

　　

统计数据显示，不同性别人群的免疫系统存在明显差异：男性更容易感染疾病和罹患癌症，而女性的免疫反应更强，例如，她们对疫苗的反应更好。即便如此，免疫系统反应越强烈，自身免疫性疾病的发生率也越高，导致80%的自身免疫性疾病发生在女性身上。

在此背景下，了解免疫系统的衰老至关重要，因为随着年龄的增长，免疫细胞的组成会发生变化，其保护功能也会下降，从而导致更容易患病。然而，此前我们尚无法了解性别如何影响这种深刻的转变。

巴塞罗那超级计算中心（BSC-CNS）今天在《自然衰老》杂志上发表的一项新研究首次证明，男性和女性的免疫衰老遵循不同的动态，确定了负责这一过程的细胞和基因，并为以前仅在人群中观察到的差异提供了分子解释。

因此，研究结果表明，女性随着年龄增长，免疫系统的变化更为显著，炎症性免疫细胞数量增加。这一发现或许可以解释为什么自身免疫性疾病主要发生于女性，尤其是在老年时期，以及为什么某些炎症性疾病在绝经后会加重。

另一方面，男性免疫系统衰老相关的变化总体上程度较轻，但观察到某些出现白血病前期改变的血细胞数量增加，这一事实可以解释为什么某些血液癌症在老年男性中更为常见。

研究人员分析了近千名不同年龄段、涵盖整个成年期的受试者的血液样本，并结合单细胞RNA测序技术，得以发现这些规律。单细胞RNA测序技术能够对每个细胞进行单独分析。研究人员总共分析了超过一百万个血细胞中两万个基因的活性，从而能够了解免疫系统随时间推移的变化，并发现性别之间的明显差异。

“迄今为止，大多数研究都是基于大量细胞的平均值来分析免疫系统，这很难捕捉到衰老的渐进性影响。通过逐个细胞分析和更大的样本量，我们能够检测到这些模式，并能可靠地比较不同性别之间的差异，”波士顿超级计算中心的研究员、该研究的第一共同作者玛丽亚·索佩纳-里奥斯解释道。

为了管理、处理和分析如此庞大的数据量，科研团队需要使用从未应用于如此复杂数据集的先进计算方法，而 MareNostrum 5 超级计算机是关键所在，使得这项研究成为可能，如果没有高性能计算基础设施，这项研究将无法进行。 

从性别角度看衰老

作者指出，尽管已有证据表明免疫系统衰老存在性别差异，但女性在传统研究中的代表性不足。这是首次分析了男女比例均衡的大量样本，而这正是获得这些结果的关键所在。

“许多研究在分析中仍然没有考虑性别因素，或者直接只使用男性的数据，因此留下了许多关键问题悬而未决。我们的研究正是源于这种需求，它将科学的视角与性别视角、包容性的数据和强大的计算能力相结合，”波士顿超级计算中心转录组学和功能基因组学研究组负责人、该研究的负责人玛尔塔·梅莱强调说。

这些发现为将生物性别作为精准衰老医学的关键变量奠定了基础。识别性别特异性衰老细胞和生物标志物，为开发更适合男性和女性的预防、诊断和治疗策略打开了大门，有助于在日益老龄化的人口中实现更加个性化和公平的医疗保健。

“免疫系统在整个机体中发挥着至关重要的作用；因此，我们观察到的差异对整个身体具有非常重要的普遍影响。更好地了解免疫系统的衰老可以帮助我们了解超越血液并影响多种组织的过程，”波士顿超级计算中心的研究员、该研究的第一共同作者艾达·里波尔-克拉德拉斯指出。

将衰老视为整个人群的同质过程会掩盖关键的生物学差异，作者总结道，了解衰老在女性和男性之间的差异对于改善免疫健康和促进人人都能实现的健康老龄化至关重要。