吸入颗粒物的积累会损害人肺淋巴结的免疫功能和结构

时间:2022年11月23日
来源:nature medicine

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含碳微粒随着年龄的增长在人肺相关淋巴结的巨噬细胞亚群中积累,降低巨噬细胞的吞噬能力和周转率,破坏淋巴组织结构,可能影响适应性免疫反应。

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摘要

老年人特别容易患肺部传染病和肿瘤性疾病,目前尚不清楚终生接触环境污染物如何影响呼吸免疫功能。在对来自84名11-93岁器官捐献者的人类淋巴结(LNs)的分析中,我们发现与吸入的大气颗粒物积累相关的肺相关(而非肠道相关)LN免疫功能的特定年龄相关下降。随着年龄的增长,在肺相关的LNs中发现微粒密度增加,但在相应的肠道相关的LNs中没有。与不含微粒的巨噬细胞相比,CD68+CD169+巨噬细胞特异性含有微粒,表现出活性下降、吞噬能力下降和细胞因子产生改变。微粒还破坏了肺相关LNs的B细胞滤泡结构和淋巴引流。我们的研究结果表明,环境暴露和年龄的累积效应可能会通过直接影响免疫细胞功能和淋巴细胞结构来破坏对肺的免疫监测。

世界人口的人口结构正在迅速变化,据预测,到2050年,65岁或65岁以上的人将占人口的20%以上。由于大多数医疗保健费用、疾病发病率和死亡率都是由55岁以上的以上的人承担的,因此有必要更好地了解老龄化增加疾病易感性的机制。特别是,随着年龄增长,肺部和呼吸道疾病的发病率和严重程度都有显著和惊人的增加。老年人发生肺损伤的风险增加,感染呼吸道病毒(如流感3和严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2)造成严重后果的风险也增加,75岁以下个体的感染死亡率是年轻人的80倍以上。此外,包括小细胞肺癌在内的肺部肿瘤疾病,主要影响60岁以上的人。

免疫系统的衰老变化与老年人疾病负担的增加有关。随着年龄的增长,免疫细胞和功能介质发生内在变化,导致适应性免疫反应减弱,炎症增加,调节减弱,从而损害抗病原体和抗肿瘤免疫。然而,随着年龄的增长,呼吸系统免疫力有偏向性下降的机制尚不清楚。此外,衰老及其对呼吸道的影响是通过吸入而长期暴露在环境中形成的,尽管环境损害在与年龄相关的免疫系统损伤中所起的作用尚不清楚。

人体免疫衰老的研究样本血液是最容易获得的位点。然而,免疫反应发生在感染的粘膜和屏障部位及相关的淋巴器官。如小鼠模型所示,对于呼吸道感染的应答,肺相关淋巴结(LLNs)对于新的和复发的病原体的适应性免疫应答至关重要。在肺中遇到的抗原通过淋巴进入LLNs,在那里启动适应性免疫反应,包括T细胞启动和与特殊淋巴滤泡中的B细胞相互作用,以促进体液免疫。在小鼠中已经发现了与年龄相关的LNs效应,在人类LNs中也报道了随着年龄的增长而发生的形态学变化;然而,对人类LNs老化及其对免疫反应和功能的影响的分析尚未进行。作为免疫监视作用的一部分,LNs还通过淋巴组织过滤组织中的杂质,尽管LNs这一更广泛的作用对人类免疫反应的影响仍未被探索。在本研究中,我们采用解剖学方法研究了来自不同年龄的人体器官捐赠者的样本中组织引流淋巴结的细胞、结构和功能龛,揭示了由于环境污染物吸入的大气颗粒物积累而导致的局部性、年龄相关的LLNs变化。


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