Врожденные иммунные клетки — это первая линия защиты организма. Они быстро атакуют микроорганизмы, которые вторгаются в организм. Если микробы преодолевают врожденную защиту, то в дело вступают адаптивные иммунные клетки, такие как В-клетки и Т-клетки. Они вырабатывают специфический ответ, опираясь на память о прошлых инфекциях.

Баланс между врожденными и адаптивными иммунными клетками — признак молодой иммунной системы и ключ к долголетию.

Наше исследование показывает, что старение иммунной системы и развитие заболеваний связаны с чрезмерной выработкой врожденных иммунных клеток небольшим подмножеством стволовых клеток крови. Это сокращает продолжительность жизни.

Лу, доцент кафедры биологии стволовых клеток и регенеративной медицины, биомедицинской инженерии, медицины и геронтологии Калифорнийского университета, а также сотрудник нескольких научных центров при Университете Южной Калифорнии, говорит:

Наши результаты позволяют предположить, что сдерживание небольшого подмножества стволовых клеток крови может отсрочить иммунное старение.

Анна Ногальска с коллегами обнаружила, что иммунная система стареет с разной скоростью даже у мышей с одинаковым генетическим фоном и условиями содержания.

У рано стареющих мышей к 30 месяцам жизни увеличивалось количество врожденных иммунных клеток по сравнению с адаптивными. У тех особей, чье старение замедлено, сохранялся баланс этих клеток, как в молодости.

Отслеживая стволовые клетки крови, ученые обнаружили подмножество таких клеток, которые отвечают за возрастной дисбаланс иммунной системы. Они заметили, что от 30 до 40% стволовых клеток меняли свое предпочтение в производстве иммунных клеток при старении мышей.

У мышей с замедленным старением стволовые клетки крови снижали производство врожденных иммунных клеток, защищаясь от последствий старения. Это происходило благодаря повышенной активности генов, связанных с регуляцией стволовых клеток и их реакцией на внешние сигналы.

Когда ученые использовали CRISPR для редактирования этих генов, стволовые клетки изменили свою естественную тенденцию и стали производить больше врожденных иммунных клеток вместо адаптивных, как у людей с ранним старением.

У молодых людей стволовые клетки крови производят больше иммунных клеток, которые могут привести к болезням старения. Ученые обнаружили повышение активности генов, связанных с пролиферацией этих клеток и дифференцировкой врожденного иммунитета.

При редактировании генов раннего старения с помощью CRISPR стволовые клетки начали производить больше адаптивных иммунных клеток. Это сделало их похожими на клетки людей с замедленным старением. Люди с замедленным старением, что логично, живут дольше.

Ногальска, старший научный сотрудник и руководитель лаборатории Лу, говорит:

У пожилых людей иммунная система часто производит избыточное количество иммунных клеток, что может привести к развитию миелоидной лейкемии и иммунодефицита. Исследование показывает, как можно стимулировать более молодую иммунную систему для борьбы с этими болезнями старения.

Результаты опубликованы в журнале Cellular & Molecular Immunology.