細胞衰老是指細胞處于不可逆生長停滯狀態,導致細胞衰老的一個常見因素是DNA損傷的積累。隨著機體衰老,器官和組織中衰老細胞的數量增加,從而導致多種年齡相關疾病的發生。
盡管衰老相關的免疫功能障礙或免疫衰老加速疾病發生的過程,但其潛在機制仍不清楚。
2024年1月22日,北京大學未來技術學院邱義福教授團隊在 Immunity 期刊發表了題為:Type 2 cytokine signaling in macrophages protects from cellular senescence and organismal aging 的研究論文。
該研究表明,2型細胞因子信號缺陷會加速衰老,而IL-4-STAT6通路可保護巨噬細胞免于衰老,改善健康衰老。
為了監測生理衰老過程中2型細胞因子信號,研究人員使用GTEx數據分析了其關鍵成分的表達。結果發現,隨著年齡的增長,人血細胞中IL4R、IL13RA1和STAT6的表達逐漸下降。
同樣,與幼齡小鼠(3個月大)相比,老齡小鼠(>22個月大)的多個組織中Il4ra、Il4、Il13和Stat6的表達減少。這種表型與p53的高表達相結合,p53是DNA損傷和衰老的標志。這些數據表明,2型細胞因子信號在小鼠中隨著年齡的增長而下降,在人類中也是如此。
衰老導致組織功能逐漸受損和衰退,引起機體功能障礙,隨后的研究發現2型細胞因子信號傳導缺陷會誘導巨噬細胞的衰老,具體來說,IL-4-STAT6信號缺陷損害難以維持DNA修復蛋白的表達。
研究團隊隨后探究了IL-4治療是否可以增強巨噬細胞的DNA修復能力,發現IL-4治療上調了DNA修復基因的表達,使巨噬細胞能夠抵抗Eto誘導的DNA損傷并減少核DNA的釋放。總的來說,IL-4信號可以保護巨噬細胞免受DNA損傷的積累。
最后,研究團隊發現,IL-4治療可逆轉小鼠體重減輕、改善小鼠運動功能并增強工作記憶。此外,IL-4治療還與SA-β-gal活性降低、衰老標志物表達下調相關。綜上所述,這些數據表明IL-4治療可以緩解衰老小鼠的組織衰老并延長其健康壽命。
總的來說, IL-4治療預防了巨噬細胞衰老,并在一定程度上改善了老年小鼠的健康壽命,其效果與衰老細胞清除Senolytic的治療效果相當,聯合使用時可產生進一步的附加效果。這些研究數據支持2型細胞因子信號保護巨噬細胞免于免疫衰老,具有改善健康衰老的治療潛力。
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