2025-11-10
2025-11-09
2024-12-29
2023-12-27
胸腺是生成 T 细胞的核心免疫器官，青春期后会随年龄增长发生退化，表现为组织紊乱、淋巴细胞减少、脂肪细胞积累等。这种退化会增加老年人患癌症和感染风险，但驱动胸腺退化的机制及其对外周 T 细胞的具体影响尚未明确。前缺乏评估胸腺功能的明确标志物，尤其是CD8近期胸腺迁出细胞（RTEs）的表面标志物尚未确定，阻碍了对胸腺输出与外周T 细胞老化关联的精准分析。
2025年10月，国际著名期刊Nature Aging上发文Single-cell analysis of human thymus and peripheral blood unveils the dynamics of T cell development and aging，通过单细胞测序技术分析387,762个人类胸腺和外周血细胞，围绕胸腺衰老相关机制及外周 T 细胞衰老的关键科学问题展开，核心直指填补当前对人类胸腺退化与 T 细胞老化关联研究的空白。
一、胸腺随年龄退化的核心细胞与分子变化
1.胸腺祖细胞谱系潜能转变
衰老导致早期胸腺祖细胞（ETP）的T细胞谱系潜能显著降低，而先天淋巴细胞（ILC）谱系潜能升高。例如，老年胸腺中ETP和TP1细胞下调T细胞相关基因（如CD3D、TCF7），同时上调免疫球蛋白相关衰老标志物（如IGHA1），且体外实验证实老年ETP生成CD3+TCRβ+细胞的能力下降，却能产生更多CD94+NK细胞和CD161+ILC细胞。
2.胸腺成熟T细胞与微环境退化
老年胸腺中成熟T细胞呈现“低SOX4表达+促炎特征”。SOX4低表达（SOX4lo）的成熟T细胞比例升高，这类细胞高表达激活相关基因（如FOS、JUN），且CD4成熟T细胞富集IL-17、IFN-γ等细胞因子通路，CD8成熟T细胞则增强细胞毒性和NF-κB激活通路。
胸腺上皮细胞（TEC）减少且功能受损。老年胸腺中皮质和髓质TEC比例下降，脂肪细胞和间质细胞比例升高；同时TEC表达的组织限制性抗原（TRAs，维持自身耐受关键）减少，尤其是肌肉相关TRAs（如TTN、RYR1），可能与老年重症肌无力（MG）风险增加相关。
(Fig.4 胸腺微环境衰退)
二、外周T细胞老化的转录组特征与免疫年龄预测
1.外周T细胞老化的分子标志
这项研究识别出了外周T细胞老化的转录特征，如CD4细胞毒性T细胞（CTL）上调RUNX3及细胞毒性基因（GZMB、PRF1），CD8效应记忆T细胞（TEM）中GZMK表达随年龄升高（尤其在百岁老人中显著）。此外，老年外周T细胞的稳态增殖失衡，导致TCR库多样性降低，记忆/效应T细胞克隆分布偏移。
2.基于naiveT细胞的免疫年龄预测模型（n-TIME）
学者以naiveT细胞的转录组特征为基础构建模型，可精准预测免疫年龄：百岁老人的免疫年龄显著低于实际年龄，而病毒感染（如HIV、HBV）或自身免疫病（如SLE、MG）患者的免疫年龄显著高于实际年龄，提示该模型可用于评估免疫功能状态。
(Fig.5：外周T细胞衰老特征与n-TIME免疫年龄预测模型)
三、关键标志物与临床意义发现
1.近期胸腺迁出细胞（RTE）标志物CD38。研究首次明确CD38是人类RTE（尤其是CD8RTE）的表面标志物。通过CITE-seq验证，CD38+的naiveT细胞中信号关节T细胞受体重排excision环（sjTREC）水平更高，且老年外周血中CD38+RTE比例下降，反映胸腺输出功能衰退。
(Fig.6：近期胸腺迁出细胞（RTE）标志物CD38的鉴定)
2.TCR库与病毒特异性 T 细胞变化。衰老导致外周记忆/效应 T 细胞TCR库多样性降低，且巨细胞病毒（CMV）特异性 T 细胞显著扩增。老年和百岁老人外周血中CMV特异性CD8TEM-K、CD8TEM-B细胞比例升高，胸腺中也出现CMV特异性记忆样 T 细胞积累，推测这些细胞可能从外周回流至老年胸腺，参与胸腺微环境重塑。
(Fig.7的TCR库多样性)
总之，这项该研究不仅填补了人类胸腺退化与外周 T 细胞老化关联的认知空白，还为免疫衰老干预提供了靶点，如通过调控ETP谱系潜能、修复TEC功能或靶向CD38+RTE，可能恢复老年人群受损的 T 细胞免疫功能，为癌症、感染等老年相关疾病防治提供理论基础！