免疫衰老

进入老年期免疫功能不断下降,越来越容易受到各种感染或对疫苗反应差,这大多与免疫衰老有关。免疫系统衰老是机体衰老的重要组成部分,是导致生命缩短的自体免疫病和恶性肿瘤等衰老性
英文名称:Immune Senescence
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1.先天性免疫(或固有免疫):它是人体对外来和潜在有害物质的第一反应系统,免疫反应迅速,可以非特异性地攻击引发免疫反应的抗原物。其关键组成部分包括如下:
2.适应性免疫(或获得性免疫):在出生后人体逐步建立起来,通过针对特定外来抗原产生抗体而发挥免疫作用。如果先天免御系统没有消除威胁,那么下一级防御就是适应性免疫,其对个体抗原做出特异性反应。获得性免疫具有记忆能力,如注射麻疹疫苗后,就不会再发生麻疹感染。适应性免疫包括抗体和细胞介导的免疫:
有助于防控免疫衰老的营养和草本补充剂,主要包括如下:
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以及参阅本网如下专文的有关内容:
美国医学图书馆
www.nlm.nih.gov
维基百科-免疫衰老
https://en.wikipedia.org/wiki/Immunosenescence
《美国科学院院报》
www.pnas.org
美国国立公众健康网
https://medlineplus.gov
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概述
进入老年期免疫功能不断下降,越来越容易受到各种感染或对疫苗反应差,这大多与免疫衰老有关。免疫系统衰老是机体衰老的重要组成部分,是导致生命缩短的自体免疫病和恶性肿瘤或癌症等衰老性疾病的主因。研究表明,一些天然物质可以减缓或逆转免疫衰老,包括抑制胸腺萎缩,提高T细胞亚群量、增强自然杀伤细胞(NK)活性等,以及调整饮食和健康生活方式,有助于恢复年轻状态的免疫功能,提高老年期生命质量。衰老导致免疫下降
年龄老化导致免疫力下降,例如:老年感冒恢复期长或引起严重的并发症,老年人接种疫苗的抗体反应差;与低度炎症相关的老化性疾病,如心脑血管病、糖尿病和癌症等。分析认为,免疫衰老是老年免疫功能下降的主因:- 幼稚T细胞衰减:幼稚T细胞(Naïve T cells,也称初始T细胞)起源于骨髓中的前体细胞并在胸腺中成熟,它们尚未被抗原暴露和激活,故又称为未致敏T细胞。因此,激活幼稚T细胞可识别和应对新的挑战。但是,需要大量的幼稚T细胞来启动对新抗原的免疫应答,例如流感病毒的新变种、新疫苗接种抗原和癌细胞等。大约70岁开始,幼稚T细胞普遍下降,而且,老年人的幼稚T细胞比青年人表现出多种功能缺陷,包括增殖力受损、对新抗原免疫应答耐力降低等。这会损害抵御病原物,降低疫苗效力,并增加患癌风险等。
- 衰老记忆T细胞增加:记忆T细胞是在最初与抗原相遇后产生的特化T细胞,其在暴露结束后持续很长时间。再次暴露于抗原后,记忆T细胞识别抗原并发出快速而有力的反应。随着时间的推移,暴露于多种抗原会增加身体保护记忆T细胞的数量。然而,来自老年人的记忆T细胞通常会衰老,这意味着它们失去了增殖能力并且已经失去应有活性。
- 尽管不能分裂,衰老细胞仍然活跃,分泌高水平的促炎分子,例如肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-6。衰老T细胞引发的慢性炎症可能是心血管疾病和其他慢性衰老疾病的一个促成因素。还有证据表明,衰老的记忆T细胞可能抑制其他类型的免疫细胞。
- 记忆T细胞的衰老可能部分地导致终生暴露于常见的病毒感染,例如巨细胞病毒(CMV)和爱泼斯坦病毒(EBV)。这些病毒在体内保持无活性数十年,引发记忆细胞和其他适应性免疫细胞的慢性低强度反应。除了诱导慢性炎症外,这种长期低水平的T细胞活化最终可能导致T细胞功能障碍和衰老。
- NK细胞活性减少:NK细胞活性与健康长寿有关,而NK细胞功能降低与感染、动脉粥样硬化和流感疫苗抗体反应降低,及导致疾病和死亡增加有关。
NK细胞功能随着年龄的增长而降低。活化的NK细胞分泌免疫调节细胞因子,但来自老年人的活化NK细胞产生的细胞因子比来自年轻人的NK细胞少。伴随人类衰老的NK细胞功能下降与老年人细菌和真菌感染的发生率增加有关。
- 胸腺萎缩:这是免疫衰老最显著的变化之一。胸腺功能随着年龄的增长而降低,其幼稚T细胞产生减少。随着记忆T细胞的积累,这有助于T细胞群向记忆T细胞优势的转变。因此,应对包括疫苗在内的新免疫挑战的能力受到影响,对感染、自体免疫疾病和癌症的易感性也增加。
- 过量产生白细胞介素-6(IL-6):免疫衰老与高水平的炎性细胞因子白细胞介素-6(IL-6)有关。研究表明,在健康的百岁老人中IL-6水平较低;IL-6升高与多种老化性慢性病显著相关,包括心脑血管病、痴呆、体弱和癌症等。
- 巨细胞病毒(CMV):这是人类疱疹病毒家族的一员,感染很常见,大多数人没有或意识不到CMV感染症状。与许多疱疹病毒一样,CMV存在于在整个生命过程中,但大部分时间都处于潜伏状态。在免疫系统受损人群中,CMV可以被重新激活并引起严重疾病,包括癌症等。
CMV可能是老年个体特别需要关注的问题,高于90%的75岁以上的人患有持续的CMV感染。许多研究表明,持续性CMV感染与免疫衰老、心血管疾病、体质虚弱和死亡有关。 CMV在免疫衰老背景下的相关性似乎取决于控制病毒所需的免疫能力,并可能因人而异。在一些个体中,长期CMV感染可能引发致力于CMV的记忆T细胞的扩增和幼稚T细胞群的收缩。幼稚T细胞的减少可能削弱免疫系统对与潜在有害微生物相关的新抗原以及疫苗中新抗原的反应能力。
了解免疫系统
免疫系统包括先天性免疫和适应性免疫,二者之间密切相关。1.先天性免疫(或固有免疫):它是人体对外来和潜在有害物质的第一反应系统,免疫反应迅速,可以非特异性地攻击引发免疫反应的抗原物。其关键组成部分包括如下:
- 物理和化学屏障:如皮肤及其分泌物,呼吸道内壁、胃肠道粘膜以及胃酸等。
- 吞噬性白细胞:如中性粒细胞、巨噬细胞、单核细胞和树突细胞等,吞噬和破坏入侵者并激活适应性免疫系统应答。
- 自然杀伤细胞(NK细胞):这些特异性免疫细胞迅速起作用以破坏异常细胞,特别是肿瘤细胞和感染病毒细胞。
- 急性期蛋白:参与先天免疫和适应性免疫。一些急性期蛋白,包括C-反应蛋白和纤维蛋白原,是临床常用的炎症标志物。
2.适应性免疫(或获得性免疫):在出生后人体逐步建立起来,通过针对特定外来抗原产生抗体而发挥免疫作用。如果先天免御系统没有消除威胁,那么下一级防御就是适应性免疫,其对个体抗原做出特异性反应。获得性免疫具有记忆能力,如注射麻疹疫苗后,就不会再发生麻疹感染。适应性免疫包括抗体和细胞介导的免疫:
- 抗体介导的免疫:由免疫细胞(B细胞)产生并分泌到血液和其他组织中的抗体,识别并结合产生在病毒、细菌、真菌或过敏原表面的特定抗原(如在自体免疫条件下的自身细胞),以消除它们或标记它们被其他免疫细胞破坏。
- 细胞介导的免疫:依赖于T细胞,可对感染的细胞以及已经吞噬有害微生物的吞噬细胞发生作用。胸腺负责产生成熟的T细胞,因年龄老化导致的胸腺萎缩在免疫衰老中起主要作用。
参与细胞介导免疫的T细胞类型为辅助性T细胞、细胞毒性T细胞和调节性T细胞:
- 辅助性T细胞:辅助T细胞增强其他免疫细胞的功能。它们促进B细胞产生抗体,并帮助其他免疫细胞识别、杀死微生物和感染细胞。
- 细胞毒性T细胞:与NK细胞一样,细胞毒性T细胞直接攻击并破坏外来细胞,感染细胞和异常细胞,包括癌细胞和非自身细胞。
- 调节性T细胞:调节性T细胞通常控制或终止对入侵者的免疫应答,最小化组织损伤并帮助抵抗免疫系统过度反应的状况,例如自身免疫疾病和过敏。
附1. 衰老与调节性T细胞:最新研究表明,调节性T细胞可能在免疫衰老中发挥作用:
- 某些类型的调节性T细胞似乎随着年龄的增长而累积,并且可能削弱对病原体或恶性细胞的免疫应答。与此同时,似乎其他类型的调节性T细胞的数量保持不变甚至下降。此外,调节性T细胞的功能可能随年龄而变化。因此,平衡且维持功能正常的调节性T细胞矩阵似乎是必要的,以避免在抑制慢性炎症的同时保持免疫能力并防止感染、癌变。
- 总体而言,调节性T细胞在免疫衰老背景下的影响不能明确说明,并且可能因个体而异。例如,有自身免疫性疾病病史的人可能会受益于增加的调节性T细胞数量或活性,而易患感染或癌症但没有自身免疫性疾病史的人可能会受益于降低调节性T细胞活性。
附2. 肠道菌群与免疫:人体大约有30万亿细菌,其中约70%定植于肠道粘膜。肠道菌群失衡可增加炎症反应,引起感染及促进疾病发展,不良饮食、有害微生物,以及抗生素、某些药物和毒素等可破坏菌落平衡。此外,肠道微生物群体的变化也可能与衰老有关。
- 热量限制(CR)是目前普遍接受的有助于延缓衰老的有效途径。CR的免疫增强与肠道有益菌群改善有关。此外,CR也减少了肠道摄取的免疫反应物(抗原)量,降低免疫系统负荷。
- 补充益生菌有助于增强老年免疫功能,可降低传染病的发生频率和严重程度,有关临床对照试验表明,补充益生菌(植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、枯草芽孢杆菌和乳双歧杆菌)、益生元和乳铁蛋白,减少了寒冷季节老年人呼吸道疾病的发病率,严重程度和持续时间。
评估免疫功能指标
- 白细胞计数:异常水平可能存在感染、血癌或免疫系统疾病的征兆。
- 巨细胞病毒(CMV)IgM和IgG:帮助诊断CMV感染或再激活; IgM CMV阳性表示最近有CMV感染或重新激活; 阳性CMV IgG表示已暴露于CMV,但一次测试不能区分过去或最近的感染。
- 爱泼斯坦巴尔病毒(EBV)抗体:评估持续存在的EBV感染,这可能与免疫衰老有关。
- 人类疱疹病毒6型(HHV-6)IgG,IgM:评估HHV-6的总抗体。
- 自然杀伤细胞功能:评估NK细胞的杀伤能力。
- 自然杀伤(NK)细胞表面抗原(CD3-CD56+标记分析):确定血液循环中NK细胞的水平。
- 补体C3和C4:低水平的C3和C4可能与系统性红斑狼疮等自身免疫性疾病有关。
- C-反应蛋白:高度敏感的炎症标志物,表明免疫激活,可能是由于癌症、感染、损伤或自身免疫性疾病引起的;与心血管病风险相关。
- 皮质醇和脱氢表雄酮硫酸盐(DHEA-S):皮质醇具有免疫抑制作用,而DHEA刺激免疫功能;这些激素之间的不平衡可能导致免疫失调。
- 细胞因子例如TNF-α和白介素IL-1beta,IL-6,IL-8:炎症反应关键介质的蛋白质。
- 抗核抗体:在一些自身免疫性疾病中升高。
- 免疫球蛋白IgA,IgG,IgM:在一些自身免疫性疾病、多发性骨髓瘤、急性和慢性感染中升高;在免疫缺陷方面减少。
- T淋巴细胞辅助/抑制状态:可能有助于评估免疫缺陷。
饮食、生活方式与免疫衰老
- 热量限制:原则是减少总热量摄入,但保持最佳营养。最好通过食用主要由低热量、营养密集的饮食来完成,如蔬菜、水果、豆类、坚果,以及全谷物;限制动物产品的摄入量;并避免高热量、营养不良的食物。
- 长期热量限制会导致人体代谢变化,从而降低许多与年龄相关的疾病(包括2型糖尿病,心血管疾病和癌症)的风险。在一项临床研究中,6个月的热量限制显著提高了T细胞对外源抗原反应的能力。
- 热量限制饮食在动物实验中已被证明可以改善免疫活性、刺激胸腺功能、T细胞增殖和功能;可延长寿命并延缓衰老,赋予T细胞更年轻的特征。
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- 地中海饮食:其主要包含水果、蔬菜、橄榄油、全谷物、坚果和种子,以及适量的海鱼、家禽、奶酪和鸡蛋,还有限量的红肉、腌制肉制品和精制糖类食物;佐餐配以适量红酒。这种饮食在地中海地区自古以来就存在,已被证明可以预防多种与年龄和炎症相关的疾病,包括年龄相关性肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化、神经退行性疾病和癌症等。
- 2014年对17项临床试验的综述,对地中海饮食模式的更大依从性与白细胞介素6(IL-6)和高敏C反应蛋白(两种重要的炎症标志物)水平显着降低相关。
- 运动锻炼:研究表明,适度运动可以对抗免疫衰老。在一项久坐不动的老年群体研究中,随机接受10个月锻炼的存在中度心血管病的参与者,与仅从事灵活性和平衡练习的老年人相比,抗体对流感疫苗的反应有所改善。在另一项针对老年妇女研究中,两年的常规体力活动增加了白介素2(IL-2)的产生,后者是免疫反应的重要调节因子,通常随着年龄的增长而降低。2011年的一项研究发现,有氧运动与衰老T细胞的减少有关。
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压力管理:通过抑制免疫和促进持续的全身性炎症水平,慢性压力导致先天性和适应性免疫应答的失调。当压力削弱免疫功能时,可允许诸如巨细胞病毒等潜伏病毒逃避免疫系统监控,潜伏病毒的不断再激活可以加剧免疫系统紧张、紊乱。慢性压力诱导的肾上腺激素(皮质醇)升高似乎有助于免疫衰老。事实上,皮质醇与另一种肾上腺素—脱氢表雄酮(DHEA)的比例失衡可能是免疫衰老的重要决定因素。
- 在对早期乳腺癌患者的研究中,压力管理干预已被证明可以改善细胞免疫功能并逆转循环免疫细胞中的促炎基因表达;类风湿性关节炎患者的压力管理训练导致应激诱导的白介素8(IL-8)—炎性因子水平降低。
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睡眠管理:已知睡眠不足会削弱免疫功能,增加对呼吸道的易感性包括普通感冒,长期睡眠不足可能导致死亡风险增加。睡眠剥夺与皮质醇水平升高以及白天炎症细胞因子水平升高有关,包括白介素-1、白介素-6和肿瘤坏死因子-α。
- 一项针对61-86岁个体的研究发现,即使是一夜的部分睡眠剥夺也诱导了与生物衰老相关的基因激活。
- 睡眠不良可影响包括调节性T细胞和适应性免疫系统的其他细胞功能变化,以及NK细胞、T细胞和B细胞数量的减少。
- 研究显示睡眠减少会改变抗体与细胞介导的免疫平衡。
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营养与草本综合干预
以下是基于循证医学和营养学有关文献综合的结果。有助于防控免疫衰老的营养和草本补充剂,主要包括如下:
- 保护胸腺、促进T细胞增殖、提升免疫细胞数:锌、N乙酰半胱氨酸、乳清蛋白等。
- 增加T细胞亚型、增强免疫活性等:灵芝、β葡聚糖、肉苁蓉、维生素E(混合)等。
- 调节免疫细胞功能、改善对疫苗反应:脱氢表雄酮、岩藻糖胶、穿心莲等。
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更多可查看其个性化综合干预方案如下:
- 免疫衰老管理(提升免疫细胞数)
- 免疫衰老管理(增强免疫活性)
- 免疫衰老管理(改善疫苗反应)
- 女性免疫维持(55-65岁)
- 女性免疫维持(66-75岁)
- 女性免疫维持(76岁以上)
- 男性免疫维持(60-70岁)
- 男性免疫维持(71-80岁)
- 男性免疫维持(81岁以上)
以及参阅本网如下专文的有关内容:
参考来源:
美国医学图书馆
www.nlm.nih.gov
维基百科-免疫衰老
https://en.wikipedia.org/wiki/Immunosenescence
《美国科学院院报》
www.pnas.org
美国国立公众健康网
https://medlineplus.gov
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