老龄化的生物学

衰老的原因是什么？它是不可避免的吗？它可以放慢甚至逆转吗？自从我们意识到自己的死亡率，人类已经希望了解这些问题的答案。尽管在过去的世纪中的科学理解中取得了巨大进展，但老龄化仍然是生物科学中最伟大的奥秘之一。但科学家，如国家健康机构南平翁博士，正在慢慢揭示其秘密。

翁南平博士认为研究人类衰老最好的实验方法是通过纵向研究。一种“横断面”的方法比较年轻人组和老年人组是常用的，并得出了关于年轻人组和老年人组之间的差异的丰富信息。但这种方法也有问题，翁说:“年轻人和老年人在环境体验上存在很大的差异，有时很难从不同的生活经历中分辨出那些随着年龄而发生的真正的生物变化。”考虑到这一点，他使用了一种方法来跟踪人们随着时间发生的变化。这些随访可以持续5年，10年，20年，甚至一生。尽管与横断面研究方法相比，所谓的纵向研究更费时、更昂贵，但它允许研究人员将可能混淆他们结论的变量最小化。

免疫系统衰落
众所周知，随着人们的年龄，它们也变得更容易感染和其他疾病，这是我们将老年人接种对流感的原因之一。在他的纵向研究衰老中，翁博士正试图了解免疫系统随着人们年龄的影响，以及如何影响其对疾病的易感性。
在翁博士的2016年学习中发表在免疫和衰老中，王博士想了解两件事。首先，在年龄的年龄的情况下，个体中不同类型的免疫细胞发生变化，其次，可以通过比较个体来确定模式吗？

To do this, they looked at four different types of immune cells: B cells (cells that produce antibodies to fight infection, Natural killer (NK) cells (part of the inbuilt or ‘innate’ system which seek out and kill infected cells and two types of T cells (part of the immune system that can adapt following infection. T cells come in two flavours, CD4+ cells secrete signals to aid other immune cells in the fight, and CD8+, which, like NK cells, seek out and kill infected cells specifically. These cells are known collectively as lymphocytes.

翁博士及其同事们在24至90岁以上的165名科目中追踪了对免疫细胞数的变化。结果表明，人的人对人的巨大可变性。有些表现出下降，有些没有变化，有些没有增加。

为了进一步尝试理解这一点，该组织看起来像人们年龄较大的变化率变化。他们有兴趣看到改变率随着时间的推移而保持相当一致。这意味着虽然两个人可以随着年龄的增长显示对免疫系统的影响非常不同，但他们的个人变革模式似乎并没有随着时间而变化。

有趣的是，不同的免疫细胞似乎因不同的范围而变化。大多数变量是CD4 + T细胞，其次是：NK细胞，CD8 + T细胞和B细胞。本集团想知道这些差异是否可能是由于感染病毒，如缩细胞病毒（CMV），但这证明这不是这种情况。然而，他们确实发现与细胞因子的水平相关的T细胞水平（可控制免疫功能的可溶信号）IL-15，已知导致这些细胞在数量中扩张。类似地，发现B细胞的数量与信号TNF-Ri相关，这导致这些细胞中的类似膨胀。因此，这些可溶信号的水平的差异可能产生这种可变性。

自从我们意识到自己的死亡率，人类已经希望了解这些问题的答案。

端粒和老化
但可能导致免疫细胞水平改变？为什么某些免疫细胞的水平在某些人中降低的原因可能留在称为端粒的东西中。

每次一个细胞分为两个，细胞需要进行其DNA的相同副本（指示细胞如何运行的模板），以便每个子单元收到副本。在每个DNA链的末端是称为端粒的序列。每次细胞分裂时，端粒都会缩短直到最终，它变得如此短，细胞不能再划分。为什么DNA用这些端粒序列封装，肯定是不知道的，但有些提出了它们可以作为一种安全机制，以防止细胞除去对照，这可能导致癌症。

为了满足其功能，免疫系统的淋巴细胞需要多次划分。这使科学家们想知道它们是否可能易于端粒缩短。为了解决这个问题，翁博士博士在临床科学（2015年）和免疫学前（2017年）中出版了两项研究，旨在追踪人们年龄的免疫细胞端粒长度。

第一项研究是在216人之间进行的，在0,5和12岁以上的20-90岁之间进行，第二项研究在21-88岁之间进行了13岁的465人。检查包括T，B和NK细胞的免疫细胞库，该组发现作为参与者的参与者的端粒长度降低。有趣的是，T细胞，B细胞和单核细胞之间的变化率变化，这可能是它们实现的不同功能的结果。

尽管每一次分裂都会使端粒变短，但细胞确实有一个工具可以再次延长它们的端粒:一种被称为端粒酶的酶(蛋白质催化剂)。这种酶的水平通常受到严格控制，可能是由于患癌症的风险。研究发现，T细胞端粒长度的变化很大程度上可以归因于细胞端粒酶活性的不同水平，以及包括未成熟T细胞数量和血糖水平等生理特征等其他因素。

值得注意的是，与本集团的2017年研究一样，参与者之间观察到的差异很大。最明显地，可重量磨损，循环炎性细胞因子和抗CMV IgG的年龄相关轨迹是独立的，并且老化个体不显示这些变量的均匀变化模式（图3）。突出了研究个人变化的重要性，而不是一起平均整体。

解释免疫系统下降
如果免疫细胞的端粒长度随着人们年龄的增长而减少，可以在一个人端粒的长度和他们的免疫系统防御感染的能力之间存在联系？

为了解决这个问题王和同事博士进行了一项研究，该研究于2015年在传染病杂志上发表。本文中，本集团使用一组22个健康的老年人，其具有特别短或长端粒的免疫细胞，并确定其对流感疫苗的免疫应答的强度。

由于身体对侵入病毒的免疫应答，例如流感，B细胞产生大量抗体。抗体是粘附到病毒的蛋白质，使其无法感染细胞。抗体是高度特异性的，因此必须为人们遇到的每个新的流感病毒菌株产生它们。随着疫苗含有不活性的流感病毒，研究人员可以测量参与者接受射击后产生的流感抗体的水平，并使用它来确定其免疫应答的强度。翁博士的小组有兴趣了解那些对流感感染的强烈抗体反应的人具有比具有弱反应弱的B细胞端粒。他们还发现，流感特异性CD8 + T细胞中的较短端粒也与其接受细胞分裂的能力正相关。这提出了缩短免疫细胞中端粒体的可能性可能导致人们在年龄增长时抵抗感染能力的下降。

看看翁博士的研究，有一件事变得清晰了，那就是每个人的年龄差异很大。

未来
老龄化过程中发生的变化以及这些变化如何导致健康状况下降，是社会和科学家都感兴趣的一个领域。通过追踪研究对象随时间的变化，翁博士等研究人员正在帮助阐明这些问题。

当观察翁博士的研究时，有一件事变得清晰了，那就是每个人的年龄差异很大。这种异质性突出了他的方法的重要性;如果我们简单地将几组参与者平均起来，我们可能会在噪声中丢失重要信息。

如果我们在晚年改善我们的健康，就适当地了解衰老至关重要的过程。这包括借助我们年龄较大的感染的能力，并在获得“旧”时提高免疫系统的功能，例如在减少流感感染能力的情况下。因此，我们等待翁博博士未来研究的结果，伟大的预期。