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炎症衰老：细胞层面炎症衰老的关键特征和潜在机制
导语
衰老以全身性慢性炎症为特征，伴随细胞衰老、免疫衰老、器官功能障碍以及与年龄相关的疾病。
鉴于衰老的多维复杂性，迫切需要通过降维对炎症衰老进行系统整理。
本文从细胞层面讨论炎症和衰老的关键特征和潜在机制，为实用的抗衰老策略提供理论基础。
细胞层面炎症衰老的关键特征和潜在机制
细胞层面炎症衰老概述 造血干细胞（HSC） 中性粒细胞 单核细胞/巨噬细胞 自然杀伤细胞（NK） B 细胞 T 细胞
1、细胞层面炎症衰老概述
器官和生物体的衰老往往伴随着炎症反应的产生，炎症相关的分子模式促进细胞衰老，进而导致进一步的炎症，形成恶性循环。
分子、细胞和器官层面的炎症衰老（HSC造血干细胞，SASP衰老相关分泌表型）
在衰老过程中，身体中几乎所有细胞都会经历衰老，这种状态的特征是功能失调和衰老相关分泌表型 (SASP)。虽然免疫细胞在识别和消除这些衰老细胞方面发挥着至关重要的作用，但它们也会受到 SASP 的影响，从而导致一种称为免疫衰老的现象。
免疫衰老会削弱对感染和疾病的免疫力，使生物体更容易患病。
此外，衰老细胞的积累会引发器官炎症，导致器官损伤和与年龄相关的疾病风险增加。这一过程因正反馈回路而加剧，这些回路会推动炎症和器官损伤的积累，导致进一步的炎症和更高的与衰老相关的疾病的风险。
1969年，Walford就提出了“衰老的免疫学理论”，并进一步发展为免疫衰老的概念。
免疫细胞作为衰老细胞的关键调节因子，其在衰老过程中发生功能失调性变化。
免疫细胞衰老的共同特征包括免疫功能下降和炎症因子释放增加，主要表现为机体对内源性和外源性抗原的免疫反应降低，导致个体抗肿瘤能力和清除衰老细胞的能力降低。
免疫衰老是一个多因素级联事件，不同类型的免疫细胞表现出不同的敏感性。
衰老过程中HSC向免疫细胞分化的特征。衰老骨髓中的炎症损害造血干细胞的功能。造血干细胞分化为各种免疫细胞，其衰老导致免疫细胞数量和功能的变化。
2、造血干细胞（HSC）
HSC 衰老是免疫衰老的基础。
中性粒细胞在整个炎症反应中的作用包括激活、迁移和清除病原体和受损组织。
中性粒细胞功能随年龄增长而下降，对各种与年龄相关的疾病的发生和发展有重大影响。
中性粒细胞的免疫衰老发生在低度炎症环境中，其代谢和功能出现特定异常。
衰老的中性粒细胞表现出：
吞噬能力下降
粘附和趋化性异常
细胞凋亡增加
中性粒细胞陷阱网络释放异常
Toll样受体功能异常
随着生物体的衰老，中性粒细胞的转录组和表观基因组学谱会发生显著重塑。中性粒细胞在抵御炎症和病原体方面的作用在衰老过程中大大减弱。
4、单核细胞/巨噬细胞
巨噬细胞作为感染的初始反应细胞，参与识别、吞噬和分解细胞碎片和病原体。
巨噬细胞功能的退化是免疫衰老的一个关键因素，其中巨噬细胞从组织中有效清除衰老细胞的能力随着年龄的增长而降低。
衰老的巨噬细胞表现出：
SASP成分（如 TNF-α、IL-6 和 IL-1β）显著增加
自噬功能下降
抗病毒感染能力缺陷
下调糖酵解和线粒体氧化磷酸化，导致能量耗竭状态
5、自然杀死细胞（NK）
NK细胞是先天免疫系统的基本细胞，人类健康的主要防御机制。
NK 细胞在衰老细胞的免疫监视中起着核心作用，NK细胞活性失调与感染、恶性肿瘤、炎症性疾病以及随着年龄增长而增加的衰老细胞负担有关。
老年人体内NKp30、NKp46、DNAM1（NK活化受体）表达的改变，会削弱NK细胞的免疫监视功能。
衰老过程会导致：
老年人体内NK细胞总数增加，NK和NKT细胞的数量在60岁以后显著增加。
CD56 dim NK细胞比例趋于上升，具有细胞毒性，杀伤活性强。
未成熟的CD56 bright NK细胞比例趋于下降
杀伤目标能力的下降
6、B细胞
B 细胞始终发挥抗体生产者的作用，在免疫中发挥着至关重要的作用。
与年龄相关的B细胞组成变化是老年人对疫苗接种和感染的抗体反应下降的主要原因。
随着年龄的增长：
骨髓微生态变化，导致骨髓中的B细胞前体和产生抗体的浆细胞的数量减少；
淋巴祖细胞的增殖能力受损，而髓系祖细胞的增殖能力则不会改变。
外周血中B细胞的比例和绝对数量呈下降趋势。
衰老过程与晚期衰竭记忆B细胞比例上升，可以产生各种促炎细胞因子和趋化因子，如 IL-1α、IL-1β、IL-6 和 TNF-α，参与炎症衰老过程中的炎症性疾病。
7、T细胞
循环幼稚CD8T细胞数量的下降是健康老年人中最显著和最一致的免疫衰老标志。
在老年人中，高度分化的T细胞，尤其是记忆 T 细胞表现出共刺激分子（如 CD27/28）的丢失，代表衰老或衰竭的早期阶段。
失调的T细胞会释放许多炎症分子来加速衰老
随着年龄的增长：
TNF-α,IL-4，IL-5，IFNγ增加
记忆T细胞数量增加
Treg细胞（调节性T细胞）数量增加
循环中的初始T细胞数量减少
T细胞受体多样性降低
综上所述，随着机体衰老，大部分免疫细胞都会表现出衰老的特征，内在表现为衰老/受损细胞难以清除，外在表现为机体抵抗力下降。
参考文献
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