Lão hóa tế bào và Lão hóa miễn dịch

Lão hóa tế bào là quá trình ngừng phân chia tế bào một cách ổn định đi kèm với một chương trình tiết dịch tích cực, trong khi lão hóa miễn dịch bao gồm những thay đổi trong chức năng miễn dịch xảy ra trong suốt vòng đời, bao gồm suy giảm miễn dịch do lão hóa (immunosenescence) và viêm mạn tính mức độ nhẹ (inflammaging). Cùng với nhau, chúng liên kết sự tích tụ của các tế bào lão hóa và hệ thống miễn dịch được tái cấu trúc với các bệnh liên quan đến tuổi tác.

Definition

Lão hóa tế bào là một trạng thái ngừng chu kỳ tế bào bền vững, trong đó các tế bào vẫn hoạt động trao đổi chất và thường tiết ra các yếu tố gây viêm và tái cấu trúc mô, trong khi lão hóa miễn dịch là sự tái cấu trúc chức năng miễn dịch liên quan đến tuổi tác, bao gồm giảm khả năng đáp ứng thích ứng và chuyển sang viêm mạn tính mức độ nhẹ.

Scope

Mục này bao gồm lão hóa tế bào và kiểu hình tiết dịch của nó, sự lão hóa của miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích ứng, và khái niệm viêm mạn tính mức độ nhẹ (inflammaging), cùng với cách các quá trình này giao thoa. Đây là một tài liệu tham khảo sinh học trong sinh lý học lão hóa và không cung cấp hướng dẫn lâm sàng hoặc điều trị.

Core questions

• Lão hóa tế bào là gì, và nó khác với chết tế bào như thế nào?
• Kiểu hình tiết dịch liên quan đến lão hóa là gì, và tại sao nó lại quan trọng?
• Hệ thống miễn dịch thay đổi như thế nào theo tuổi tác (suy giảm miễn dịch do lão hóa)?
• Viêm mạn tính mức độ nhẹ (inflammaging) là gì, và nó kết nối lão hóa và miễn dịch như thế nào?

Key concepts

• Lão hóa tế bào và ngừng chu kỳ tế bào ổn định
• Kiểu hình tiết dịch liên quan đến lão hóa (SASP)
• Sự tích tụ của các tế bào lão hóa theo tuổi tác
• Suy giảm miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích ứng do lão hóa
• Viêm mạn tính mức độ nhẹ (inflammaging)
• Thoái hóa tuyến ức và giảm sản xuất tế bào T non

Key theories

Lão hóa tế bào như một yếu tố đối kháng trong quá trình lão hóa

Quan điểm cho rằng lão hóa là một chương trình có lợi ở giai đoạn đầu đời, ức chế khối u và hỗ trợ sửa chữa mô, nhưng trở nên bất lợi theo tuổi tác khi các tế bào lão hóa tích tụ và các chất tiết của chúng làm rối loạn chức năng mô, một ví dụ về một quá trình được chọn lọc vì lợi ích ban đầu nhưng góp phần vào lão hóa sau này.

Kiểu hình tiết dịch liên quan đến lão hóa (SASP)

Khái niệm rằng các tế bào lão hóa tiết ra một hỗn hợp phức tạp các cytokine, chemokine, protease và yếu tố tăng trưởng có thể tái cấu trúc mô và thúc đẩy viêm, cung cấp một cơ chế mà qua đó tương đối ít tế bào lão hóa tạo ra các tác động rộng lớn đến môi trường của chúng.

Viêm mạn tính mức độ nhẹ (Inflammaging)

Đề xuất rằng lão hóa đi kèm với một trạng thái viêm mạn tính, mức độ nhẹ, vô trùng góp phần vào suy giảm miễn dịch do lão hóa và nhiều bệnh liên quan đến tuổi tác, được định hình theo các thuật ngữ tiến hóa như một sản phẩm phụ của sự kích hoạt miễn dịch suốt đời.

Mechanisms

Để đáp ứng với các yếu tố gây căng thẳng như rút ngắn telomere, tổn thương DNA hoặc kích hoạt oncogene, các tế bào có thể đi vào trạng thái lão hóa, ngừng phân chia trong khi vẫn hoạt động trao đổi chất và hình thành kiểu hình tiết dịch giải phóng các chất trung gian gây viêm và các yếu tố tái cấu trúc mô. Trong giai đoạn đầu đời, điều này giúp ngăn chặn ung thư và hỗ trợ sửa chữa, nhưng các tế bào lão hóa tích tụ theo tuổi tác và các chất tiết của chúng có thể làm suy giảm chức năng mô và thúc đẩy viêm. Song song đó, hệ thống miễn dịch được tái cấu trúc: sự thoái hóa tuyến ức làm giảm sản xuất tế bào T non (naive T cells), các phản ứng thích ứng với những thách thức mới suy yếu, và một trạng thái viêm mạn tính mức độ nhẹ (inflammaging) phát triển. Lão hóa và lão hóa miễn dịch củng cố lẫn nhau, vì các chất tiết gây viêm từ các tế bào lão hóa và một hệ thống miễn dịch lão hóa kém hiệu quả hơn trong việc loại bỏ chúng cùng duy trì môi trường viêm.

Clinical relevance

Lão hóa tế bào và lão hóa miễn dịch giúp giải thích sự suy giảm khả năng phòng vệ miễn dịch liên quan đến tuổi tác, các phản ứng thay đổi đối với nhiễm trùng và tiêm chủng, và tình trạng viêm mạn tính liên quan đến nhiều bệnh ở tuổi già, bao gồm mối liên hệ giữa các tế bào lão hóa và bệnh mạch máu. Mục này là tài liệu tham khảo mô tả về các cơ chế sinh học và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

Epidemiology

Viêm mạn tính mức độ nhẹ liên quan đến lão hóa đã được liên kết trong các tài liệu với bệnh tật và tử vong liên quan đến tuổi tác, và khả năng miễn dịch suy giảm góp phần làm tăng tính nhạy cảm với nhiễm trùng và giảm phản ứng vắc-xin ở các quần thể lớn tuổi.

History

Lão hóa tế bào lần đầu tiên được mô tả là một giới hạn sao chép trong các tế bào người nuôi cấy và từ lâu được xem chủ yếu là một sự ngừng phát triển ức chế khối u. Các nghiên cứu trong những năm 2000 và 2010 đã mô tả đặc điểm kiểu hình tiết dịch liên quan đến lão hóa và cho thấy rằng các tế bào lão hóa tích tụ theo tuổi tác và có thể gây hại, bao gồm bằng chứng thực nghiệm cho thấy chúng làm trầm trọng thêm xơ vữa động mạch. Song song đó, các khái niệm suy giảm miễn dịch do lão hóa (immunosenescence) và viêm mạn tính mức độ nhẹ (inflammaging), được Franceschi và các đồng nghiệp trình bày vào khoảng năm 2000 và được phát triển trong các đánh giá về lão hóa miễn dịch sau này, đã liên kết sự tái cấu trúc miễn dịch với các bệnh liên quan đến tuổi tác.

Debates

Các tế bào lão hóa là nguyên nhân hay hậu quả của quá trình lão hóa?

Các tế bào lão hóa tích tụ theo tuổi tác và có thể làm tổn thương các mô, và việc loại bỏ chúng bằng thực nghiệm có thể cải thiện một số kiểu hình liên quan đến tuổi tác trong các mô hình, nhưng mức độ mà chúng thúc đẩy quá trình lão hóa ở người so với việc phản ánh nó vẫn là một câu hỏi đang được nghiên cứu.

Key figures

• Judith Campisi
• Jean-Philippe Coppé
• Claudio Franceschi
• Janko Nikolich-Žugich
• Jan van Deursen

Seminal works

• campisi-2013
• coppe-2010
• franceschi-2000

Frequently asked questions

Tế bào lão hóa có giống với tế bào chết không?

Không. Một tế bào lão hóa đã ngừng phân chia vĩnh viễn nhưng vẫn còn sống và hoạt động trao đổi chất, thường tiết ra các yếu tố gây viêm và tái cấu trúc mô. Điều này phân biệt lão hóa với chết tế bào như quá trình tự hủy (apoptosis).

Viêm mạn tính mức độ nhẹ (inflammaging) là gì?

Viêm mạn tính mức độ nhẹ (inflammaging) là tình trạng viêm mạn tính, mức độ nhẹ, vô trùng có xu hướng phát triển theo tuổi tác. Nó liên quan đến suy giảm miễn dịch do lão hóa và nhiều bệnh liên quan đến tuổi tác, và các tế bào lão hóa là một trong những yếu tố được đề xuất góp phần vào đó.