是什么让一些免疫系统保持年轻，有效地抵御与年龄有关的疾病？在《细胞与分子免疫学》杂志上发表的一篇新论文中，南加州大学干细胞科学家卢荣和她的合作者指出，血液干细胞的一小部分在维持两种主要免疫细胞（先天和适应性）的年轻平衡或与年龄相关的失衡方面做出了巨大贡献。
先天免疫细胞作为身体的第一道防线，动员迅速和全面的攻击入侵的细菌。对于逃避人体先天免疫防御的细菌，第二道防线由适应性免疫细胞组成，比如B细胞和T细胞，它们依靠对过去感染的记忆来制造特定的、有针对性的反应。先天免疫细胞和适应性免疫细胞之间的健康平衡是年轻免疫系统的标志，也是长寿的关键。
“我们的研究提供了令人信服的证据，表明当一小部分血液干细胞过度产生先天免疫细胞时，这会导致免疫系统老化，导致疾病，并最终缩短寿命，”卢说，他是南加州大学干细胞生物学和再生医学、生物医学工程、医学和老年学副教授，也是白血病和淋巴瘤学会的学者。他也是南加州大学Eli and Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心以及南加州大学凯克医学院Norris综合癌症中心的成员。“我们的研究结果表明，抑制过量产生先天免疫细胞的一小部分血液干细胞可能是延缓免疫衰老的有效方法。”
在这项研究中，第一作者安娜·诺加尔斯卡（Anna Nogalska）和她的同事发现，免疫系统衰老的速度存在显著差异，即使是在遗传背景相同、在相同条件下长大的实验室老鼠。到30个月大时，延迟衰老的小鼠保持了先天和适应性免疫细胞的年轻平衡。然而，与适应性免疫细胞相比，早期衰老小鼠的先天免疫细胞明显增加。
通过追踪负责产生先天免疫细胞和适应性免疫细胞的单个血液干细胞，科学家们发现了主要负责与年龄相关的免疫系统失衡的血液干细胞子集。具体来说，科学家们观察到，随着小鼠年龄的增长，30%到40%的血液干细胞显著改变了它们对产生先天免疫细胞和适应性免疫细胞的偏好。
在延迟衰老中，血液干细胞亚群减少了先天免疫细胞的产生，从而防止衰老的影响。在延迟衰老的人群中，与血液干细胞的调节和对外部信号的反应相关的基因活性有所增加，这可能会抑制先天免疫细胞的产生。当科学家们使用CRISPR编辑这些基因时，血液干细胞逆转了它们的自然倾向，产生了更多的先天免疫细胞，而不是适应性免疫细胞——就像早期的人一样。
相反，在早期，血液干细胞亚群转向产生更多的先天免疫细胞，这些细胞过多，导致许多衰老疾病。因此，科学家们发现，在这些年龄较早的人身上，与血液干细胞增殖和先天免疫细胞分化相关的基因活性有所增加。当科学家们使用CRISPR编辑这些早期衰老基因时，血液干细胞产生了更多的适应性免疫细胞，而不是先天免疫细胞——变得更像那些延迟衰老的人。
重要的是，晚熟的人往往比早熟的人活得更长。
Lu实验室的资深科学家和实验室经理Nogalska说：“在老年人中，免疫系统通常会产生过多的先天免疫细胞，这可能会导致骨髓性白血病和免疫缺陷等疾病。”“我们的研究建议我们如何促进更年轻的免疫系统来对抗这些常见的衰老疾病。”
其他共同作者有来自南加州大学的Jiya Eerdeng、Samir Akre、Mary Vergel-Rodriguez、Yeachan Lee、Charles Bramlett、Adnan Y. Chowdhury、Bowen Wang、Colin G. Cess和Stacey D. Finley。
90%的项目由美国国立卫生研究院（拨款R00-HL113104、R01HL138225、R35HL150826和1F31HL149278-01A1）和美国国家癌症研究所（拨款P30CA014089）的联邦基金支持。额外的资金来自加州再生医学研究所（资助EDUC4-12756R）和白血病和淋巴瘤协会（资助ls -1370-20）。
