人脑衰老退化,免疫系统、人脑衰老退化的表现

衰老是生命过程中的必经阶段，而中枢神经系统是人体中受衰老影响最大的系统之一。目前，与大脑衰老相关的认知功能下降已成为老年人健康的巨大威胁。研究发现，衰老过程还伴随着体内全身炎症的增加，但目前尚不清楚免疫系统是否在大脑的自然衰老过程中发挥作用。天津医科大学总医院刘强课题组利用正常人脑组织结合新的高通量方法揭示了免疫与大脑衰老的关系：自然衰老的大脑中积累的免疫细胞损伤神经前体细胞，衰老的大脑通过免疫干预清除体内的免疫细胞可以促进神经前体细胞的存活，改善认知功能。该研究成果于11月底在线发表于《自然·神经科学》期刊上。研究表明，衰老的大脑中沉积了大量的免疫细胞。大脑自然衰老伴随着—— 齿状回（神经发生的关键区域）中神经前体细胞数量的减少。在衰老的大脑中，70%以上的新生神经前体细胞无法存活并成长为成熟的神经元，大脑的认知功能逐渐衰退。通过比较年轻和年老脑组织的免疫特征，研究小组发现，随着年龄的增长，人脑中以自然杀伤（NK）细胞为代表的免疫细胞逐渐增多。 “这些细胞大部分位于大脑的齿状回区域，与神经前体细胞相邻。”刘强介绍，研究团队还利用动物模型进行了深入探索，观察到免疫细胞在整个生命过程中逐渐沉积在大脑中。过程。在衰老的过程中，全身炎症会加重。例如，血液中与炎症相关的免疫因子会增加，免疫细胞的比例会发生变化。然而，这些研究只关注大脑以外的人体其他器官。近十年来，国际上针对神经系统疾病的神经炎症研究取得了一定进展，发现脑损伤后免疫细胞可以进入大脑。然而，在自然衰老的特殊环境下，神经炎症究竟是“旁观者”还是“主动参与者”，目前尚不清楚。有一系列问题需要解决：为什么在衰老过程中大脑中会出现大量的免疫细胞？入侵？作为特殊的微环境，衰老的大脑对免疫细胞有何影响？免疫细胞在大脑衰老过程中发挥什么具体作用？衰老的大脑使免疫细胞能够“区分朋友和敌人”。为了回答上述问题，研究团队全面分析了衰老大脑中免疫细胞的表型和功能。结合单细胞测序和蛋白质组学技术，研究团队进一步发现衰老的神经前体细胞高表达包括白细胞介素27（IL-27）在内的多种衰老相关表型。基因编码和谱系追踪方法已经证明，这些免疫因子可以激活和扩增大脑中积累的免疫细胞。 “处于衰老状态的细胞会产生特定的细胞因子，而IL-27是属于衰老相关表型的细胞因子。”刘强解释说，“我们发现了改变衰老大脑中免疫细胞的器官特异性因子，即衰老细胞能够产生哪些成分来激活免疫系统，并了解免疫系统是如何被激活的，从而研究如何“通过这一系列的研究，研究小组揭示了大脑衰老触发免疫监视的机制，以及免疫细胞与衰老的关系。对神经发生和认知能力下降的具体影响。

此外，研究团队通过RNA测序和免疫筛查发现证据表明，衰老导致神经前体细胞表面主要组织相容性复合物I类分子（MHC-I）下调，导致免疫耐受丧失，从而正常免疫监视在大脑衰老过程中被激活，导致以NK 细胞为代表的免疫细胞消除神经前体细胞。刘强解释道：“免疫细胞就像保卫人类健康的士兵，通过细胞表面的‘自我识别分子’来识别朋友和敌人。MHC-I是神经前体细胞的‘自我识别分子’，衰老会导致其中一些标记变得模糊或消失，从而降低免疫细胞识别自身的能力，它们会变得无法区分自己的朋友和敌人，并消除它们认为异常或发生变化的细胞，从而损害衰老大脑中的神经前体细胞。 “这些研究对于深入了解炎症衰老以及神经修复和认知功能的改善提供了新的预防和干预策略，”刘强说，如果通过药物或抗体来靶向消除大脑中的免疫细胞，可以改善神经再生。和认知功能，延缓大脑衰老。