大家都知道人體的衰老是一個(gè)必然的生理過程。可是，人類依舊對(duì)衰老敬而生畏?？峙麓蟛糠值脑蛟谟谝粋€(gè)事實(shí)——年紀(jì)大了總?cè)菀罪柺芗膊〉那謹(jǐn)_。在老年人體內(nèi)，免疫監(jiān)察能力被大幅度削弱了，體內(nèi)一些病變無法被及時(shí)發(fā)現(xiàn)；退一步說，即使在能識(shí)別的情況下，年邁的機(jī)體也可能無法有效調(diào)動(dòng)免疫反應(yīng)加以清除，那么理所當(dāng)然的，惡變細(xì)胞的發(fā)生率增高，老年人也就更容易生病了。那么，在衰老這種不可逆的過程中，免疫系統(tǒng)又怎么樣才能維持正常運(yùn)作呢？

T細(xì)胞是淋巴細(xì)胞的主要組分，它具有多種生物學(xué)功能，如直接殺傷靶細(xì)胞、產(chǎn)生細(xì)胞因子及對(duì)特異性抗原應(yīng)答反應(yīng)等，是身體中為抵御疾病感染、腫瘤而生的警衛(wèi)隊(duì)。之所以它具有多重重要功能的原因便在于其自身細(xì)胞庫(kù)的多樣性。那么，如何在衰老中維持T細(xì)胞庫(kù)的多樣性，對(duì)整個(gè)免疫系統(tǒng)來說就至關(guān)重要了。

成人的胸腺功能

30多年前，Steinmann研究組發(fā)表了一篇關(guān)于胸腺組織學(xué)的文章，描述了在青春期之后的胸腺上皮空間缺失。盡管胸腺功能隨年齡增長(zhǎng)而衰弱是不爭(zhēng)的事實(shí)，但其殘余活性量及持續(xù)時(shí)間仍備受爭(zhēng)議。這個(gè)問題涉及到兩個(gè)方面：第一，正常情況下，老化的胸腺是否可以提供初始T細(xì)胞庫(kù)？其二，在化療或骨髓移植的病理情況下，原本的T細(xì)胞群完全或部分缺失，退化的胸腺是否有重構(gòu)T細(xì)胞庫(kù)的能力？

T細(xì)胞受體基因重組切除環(huán)（TCR-rearrangementexcision circles，TRECs）是TCR基因重組過程中切除的DNA環(huán)，可作為新遷出胸腺者的標(biāo)記，是胸腺活性的重要指標(biāo)。盡管多個(gè)研究表明TREC水平隨年齡大幅度下降，但無法解釋的是，在高齡老年人中仍能檢測(cè)到低水平的TREC。根據(jù)Hazenberg研究小組建立的數(shù)學(xué)模型推測(cè)，TREC水平的下降與胸腺中產(chǎn)生T細(xì)胞的能力沒有直接聯(lián)系，主要由外周T細(xì)胞分裂導(dǎo)致的（圖1）。這就解答了第一個(gè)問題，T細(xì)胞庫(kù)的多樣性不會(huì)受到老化胸腺的影響。

圖1. 圖示為當(dāng)胸腺功能改變或T細(xì)胞分裂時(shí)TREC水平變化。（a）當(dāng)胸腺功能正常時(shí)，TREC水平穩(wěn)定（胸腺輸出=σ，細(xì)胞分裂=0；外周T細(xì)胞TREC水平=100%）。（b）當(dāng)胸腺輸出減少時(shí)，TREC水平也不會(huì)下降（胸腺輸出=σ/4，細(xì)胞分裂=0；外周T細(xì)胞TREC水平=100%）。（c）外周T細(xì)胞的分裂會(huì)減少TREC水平（胸腺輸出=σ/4，細(xì)胞分裂=α；外周T細(xì)胞TREC水平<100%）

T細(xì)胞穩(wěn)態(tài)

在成人體內(nèi)，T細(xì)胞的產(chǎn)生往往依賴外周初始T細(xì)胞的增殖。即使在青年體內(nèi)，也僅只有16%的T細(xì)胞在胸腺內(nèi)出生。在老年個(gè)體中，隨著胸腺衰退，這個(gè)數(shù)字更少，僅1%的T細(xì)胞依賴胸腺產(chǎn)生，其余都由外周的T細(xì)胞增殖而成。人體中的穩(wěn)態(tài)增殖能夠平穩(wěn)地維持初始T細(xì)胞群。據(jù)相關(guān)研究報(bào)道，在老年人體內(nèi)外周血液中也擁有同等固定數(shù)量的初始CD4 T細(xì)胞。相反的是，初始CD8 T細(xì)胞數(shù)目則隨著年齡增長(zhǎng)而大幅度減少。當(dāng)然這也可能存在例外。近來，Thome等人發(fā)現(xiàn)，在一些特定的淋巴組織與脾臟中，不僅僅是CD8 T細(xì)胞群，CD4 T細(xì)胞群也會(huì)不斷改變。不過，在這篇研究中報(bào)道的是相對(duì)而非絕對(duì)淋巴數(shù)目，因此不同T細(xì)胞群是否確實(shí)發(fā)生改變尚不明確。

細(xì)胞庫(kù)多樣性的現(xiàn)狀分析

在人的一生中，不僅僅需要保證T細(xì)胞的生成的數(shù)量，也要保證“質(zhì)量”。也就是說，只有當(dāng)TCR庫(kù)儲(chǔ)存的量足夠多且不同時(shí)，才能使人體正常識(shí)別各種抗原，抵御病毒細(xì)菌入侵。早在二代測(cè)序發(fā)展之前，Arstila等就通過研究認(rèn)為TCR庫(kù)中儲(chǔ)存10⁶數(shù)量級(jí)的不同TRB序列。Robin與Warren研究組以初代深度測(cè)序的方式也獲得了相似結(jié)果。鑒于人類的初始T細(xì)胞數(shù)量大于10¹¹，預(yù)估的TCR儲(chǔ)存量偏低，這也意味著一個(gè)初始細(xì)胞克隆群需要囊括10,000左右的細(xì)胞數(shù)。一則研究就計(jì)算機(jī)模擬推測(cè)，在0-20歲的區(qū)間內(nèi)，胸腺后增殖進(jìn)入T細(xì)胞庫(kù)的數(shù)量是從胸腺中直接產(chǎn)生的兩倍。誠(chéng)然，在早產(chǎn)兒臍帶血中發(fā)現(xiàn)，在T細(xì)胞庫(kù)建立之后，T細(xì)胞才開始大量增殖。然而，細(xì)胞分化的數(shù)目是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不到10,000個(gè)的。另外，TREC水平檢測(cè)默認(rèn)一個(gè)T細(xì)胞克隆數(shù)目也就在100個(gè)左右。

二代測(cè)序作為拓展TCR測(cè)序深度的研究手段，能夠解答一些關(guān)于T細(xì)胞庫(kù)的疑問，比如它的具體多樣性程度、胸腺功能到底能否維持足夠的多樣性來應(yīng)答不同的抗原反應(yīng)。目前，依賴二代測(cè)序分析TCR庫(kù)仍存有兩道屏障：其一，如何刪除錯(cuò)誤卻又不排除罕見的序列；其二，如何從小數(shù)量的循環(huán)細(xì)胞推斷至大容量的T細(xì)胞庫(kù)？前者的問題可以通過cDNA中合成的分子條形碼識(shí)別來解決。而后者，尚未有最佳方案。從樣品中獲得的TCR分配頻率并不能完全反映整個(gè)細(xì)胞庫(kù)的TCR分配比例。并且，這些分配方式往往隨著年齡增長(zhǎng)而變化，整體的多樣性評(píng)估也會(huì)因此受到阻礙。

除開TCR序列，T細(xì)胞多樣性及其功能都被克隆數(shù)的多少配比所決定。克隆數(shù)的增多是免疫記憶的標(biāo)志性特征。甚至，當(dāng)記憶T細(xì)胞庫(kù)只針對(duì)某種特定抗原應(yīng)答時(shí)，由于抗原選擇壓力，單一種T細(xì)胞的克隆數(shù)占?jí)旱剐詢?yōu)勢(shì)也是極為常見的。另外，非依賴外來抗原激活的不規(guī)律穩(wěn)態(tài)增殖，也一樣會(huì)導(dǎo)致T細(xì)胞庫(kù)的克隆數(shù)隨年齡發(fā)生相關(guān)變化。近來，有研究利用二代測(cè)序發(fā)現(xiàn)，在人類年齡的晚期，初始CD8 T細(xì)胞克隆群比CD4T細(xì)胞的增加更多。盡管這些細(xì)胞克隆包括類似干細(xì)胞的記憶細(xì)胞，然而大部分的克隆表達(dá)初始T細(xì)胞的TCR序列，并與記憶T細(xì)胞群所表達(dá)的序列完全無重合性。因此，初始T細(xì)胞在無外源抗體的刺激下，依舊有增殖的可能性。而這樣一個(gè)不規(guī)律的克隆大小分布卻與生物本能相關(guān)。在老年人中，機(jī)體自發(fā)排除了一些在免疫應(yīng)答中用途不大的罕見克隆，選擇擴(kuò)增別種克隆以應(yīng)對(duì)常見的免疫應(yīng)答。這種本能機(jī)制能夠促進(jìn)老年人的適應(yīng)性免疫力。

圖2人類中胸腺退化、T細(xì)胞庫(kù)多樣性的縮減與T細(xì)胞克隆數(shù)擴(kuò)增的關(guān)系。這幅圖說明了細(xì)胞庫(kù)多樣性縮減與胸腺退化沒有直接聯(lián)系。胸腺活性在年齡早起就開始急劇衰弱，并在成年后保持不變的水平。與之相比，多樣性的衰減速度比較平緩，直到老年期才開始加速。初始細(xì)胞庫(kù)的克隆數(shù)急速增加也是邁入老年的一個(gè)重要標(biāo)志。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在人類的衰老過程中，免疫力下降無法避免，因此維持其T細(xì)胞庫(kù)的多樣性對(duì)機(jī)體來說至關(guān)重要。雖然胸腺退化導(dǎo)致細(xì)胞庫(kù)的縮減是無法改變的，但目前越來越多的證據(jù)證明，細(xì)胞庫(kù)的多樣性依賴外周循環(huán)初始細(xì)胞的低頻率穩(wěn)態(tài)增殖（圖2），而非經(jīng)典理論認(rèn)為的胸腺活性。隨著二代測(cè)序的發(fā)展，TCR的多樣性也得以進(jìn)一步為人類所知，結(jié)合計(jì)算機(jī)模擬數(shù)據(jù)模型，更多T細(xì)胞庫(kù)的假說也能夠在未來得到證實(shí)。

免疫系統(tǒng)健康（多樣性）基因檢測(cè)

通過Immun-Cheq^?免疫系統(tǒng)基因檢測(cè)可以檢測(cè)目前免疫系統(tǒng)（如T細(xì)胞）的多樣性狀態(tài)，是否有出現(xiàn)克隆性增殖，以判斷目前身體內(nèi)是否出現(xiàn)健康問題（如贅生物或炎癥）。

Immun-Cheq^?免疫系統(tǒng)基因檢測(cè)使用無創(chuàng)的樣本收集方式，基于二代高通量測(cè)序技術(shù)，對(duì)受檢者血液中的T細(xì)胞進(jìn)行TCR基因測(cè)序分析，從基因分子層面判斷T細(xì)胞的多態(tài)性和克隆性情況，為受檢者提供免疫系統(tǒng)和身體健康情況報(bào)告。

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