为什么免疫力会随年龄增长而下降?这种衰退是否在全身各个器官中以相同方式发生?长期以来,免疫衰老研究大多聚焦于单一组织或器官,导致科学家对局部组织微环境如何塑造免疫细胞衰老知之甚少。南加州大学Leonard Davis老年学学院的一项新研究打破了这一局限,首次从全身视角系统描绘了巨噬细胞的衰老图谱,相关成果发表于《BMC Biology》。
跨组织比较:共性与个性并存的衰老轨迹
巨噬细胞几乎存在于所有组织中,承担着抵御感染、清除受损细胞、支持组织修复和调控炎症等多重功能。由于不同器官的微环境差异巨大,研究团队试图回答一个核心问题:免疫细胞在全身是否以相同方式衰老,还是每个组织都有其独特的衰老故事?
研究人员比较了年轻与年老小鼠多个组织(包括脑、肺、肝脏等)中的巨噬细胞,发现了一组共享的衰老特征:在多种组织中,老年巨噬细胞的活动更多转向应对细胞应激和损伤;与此同时,一些维持健康组织结构及与周围环境通讯的分子程序则显著下调。然而,相似性到此为止——脑内巨噬细胞的年龄相关变化与肺部明显不同,研究还发现巨噬细胞衰老在雌雄个体间存在组织层面的差异。这些结果提示,免疫衰老既反映了全身性的广谱生物学过程,也受到各个器官局部因素的独特影响。
公共数据整合:单研究难以企及的统计效力
为构建如此广覆盖的图景,研究团队大量利用了其他科学家已公开的测序数据集,整合了数十项先前发表的研究,而非局限于单一实验中的单一组织。该研究第一作者、Benayoun实验室成员、南加州大学Alfred E. Mann药学与药物科学学院博士生Ella Schwab指出:“公共数据库中蕴藏着大量未被充分利用的免疫衰老测序数据。通过分析数十项既有研究的数据,我们得以跨组织和跨性别考察巨噬细胞的衰老方式——这是任何单一研究都无法独立完成的。”
通讯作者、南加州大学Leonard Davis老年学学院副教授Bérénice Benayoun表示:“我们知道衰老会影响巨噬细胞等免疫细胞,但多数研究只关注单一组织或器官,因此局部组织环境如何影响免疫细胞衰老几乎无人知晓。我们想弄清楚免疫细胞在全身是否以相同方式衰老,还是每个组织都有自己的衰老故事。”通过整合这些数据集,研究人员绘制出了迄今最全面的巨噬细胞随年龄变化的全身图谱之一。
精准干预:组织与性别双重考量
这些组织特异性差异对延缓或逆转年龄相关免疫衰退的努力具有重要意义。如果巨噬细胞在全身并非以相同方式衰老,那么在一个器官中有效的治疗手段未必在另一个器官中产生相同效果。未来的干预策略可能需要同时考虑受累组织与个体的生物性别。与此同时,研究人员也鉴定出在多种巨噬细胞类型中一致变化的基因和分子通路。由于这些反复出现的变化存在于多个组织中,它们可能代表了免疫衰老更为根本的特征,有望成为更广谱的治疗靶点。
随着全球人口寿命不断延长,理解这两类变化正变得日益重要。年龄相关的免疫功能障碍与慢性炎症、感染易感性增加、伤口愈合迟缓以及众多衰老相关疾病密切相关。研究人员希望这张全身巨噬细胞衰老图谱能为其他科学家提供基础,用以探索维持免疫功能和促进晚年健康老龄化的新途径。
Ella Schwab, Eyael Tewelde, Leon Chen, Bérénice A. Benayoun. Shared and niche-specific transcriptional signatures of macrophage aging revealed by a cross-tissue meta-analysis. BMC Biology, 2026.
DOI: 10.1186/s12915-026-02672-x