บทความอายุยืน

'นาฬิกา' ระบบภูมิคุ้มกันทำนายความเจ็บป่วยและการเสียชีวิต

'นาฬิกา' ระบบภูมิคุ้มกันทำนายความเจ็บป่วยและการเสียชีวิต
  • 'นาฬิกา' ใหม่ซึ่งอิงตามการอักเสบจะทำนายความแข็งแกร่งของระบบภูมิคุ้มกันของคุณ ซึ่งสามารถบอกความเสี่ยงต่อการเสียชีวิตและความเจ็บป่วยได้ 
  • ระดับเลือดของสาร cxcl9 หนึ่งตัวมีส่วนช่วยอย่างมีกำลังมากกว่าส่วนประกอบนาฬิกาอื่นๆ ในเรื่องคะแนนอายุการอักเสบ
  • พวกเขาพบว่าระดับของ cxcl9 ซึ่งเป็นไซโตไคน์ที่ถูกหลั่งออกมาจากเซลล์ภูมิคุ้มกันบางชนิดเพื่อดึงดูดเซลล์ภูมิคุ้มกันอื่นๆ ไปยังบริเวณที่เกิดการติดเชื้อ โดยเฉลี่ยจะเริ่มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหลังอายุ 60 ปี

บทความนี้ถูกโพสต์บน EurekAlert.org:

คุณอายุเท่ากับระบบภูมิคุ้มกันของคุณ นักวิจัยจากคณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและสถาบันวิจัยผู้สูงอายุแห่งมหาวิทยาลัยบัค (buck institute for research on aging) ได้สร้างนาฬิกาชะลอการอักเสบซึ่งมีความแม่นยำมากกว่าจำนวนเทียนบนเค้กวันเกิดของคุณ เพื่อทำนายว่าระบบภูมิคุ้มกันของคุณแข็งแกร่งแค่ไหน และคุณจะมีอายุได้เร็วแค่ไหน อ่อนแอหรือไม่ว่าคุณจะมีปัญหาเกี่ยวกับหัวใจและหลอดเลือดที่มองไม่เห็นซึ่งอาจกลายเป็นอาการปวดหัวทางคลินิกในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

ในกระบวนการนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบสารที่มีในเลือดซึ่งมีปริมาณมากอาจเร่งการแก่ชราของหลอดเลือดหัวใจ

เรื่องราวของการสร้างนาฬิกาจะตีพิมพ์ในวันที่ 12 กรกฎาคมนี้ การแก่ชราตามธรรมชาติ

“ทุกปี ปฏิทินจะบอกเราว่าเราแก่ขึ้นหนึ่งปี” ดร.เดวิด เฟอร์แมน ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษาวิจัยกล่าว “แต่ไม่ใช่ว่ามนุษย์ทุกคนจะมีอายุทางชีวภาพในอัตราที่เท่ากัน คุณเห็นสิ่งนี้ในคลินิก ผู้สูงอายุบางคนมีความเสี่ยงต่อโรคร้ายแรง ในขณะที่คนอื่นๆ เป็นตัวอย่างด้านสุขภาพ”

เฟอร์แมนกล่าวว่าความแตกต่างนี้ ส่วนใหญ่เกิดจากอัตราที่ระบบภูมิคุ้มกันของผู้คนลดลงในอัตราที่แตกต่างกัน ระบบภูมิคุ้มกัน - กลุ่มเซลล์ สาร และกลยุทธ์ที่ประสานงานอย่างระมัดระวัง ซึ่งวิวัฒนาการได้เตรียมเราให้รับมือกับภัยคุกคาม เช่น การบาดเจ็บ หรือการบุกรุกของเชื้อโรคจุลินทรีย์ - เป็นเลิศในการเพิ่มการต้านทานที่รวดเร็ว รุนแรง เฉพาะจุด ในระยะสั้น - และการตอบสนองการซ่อมแซมที่เรียกว่าการอักเสบเฉียบพลัน โดยทั่วไป "การอักเสบที่ดี" นี้จะทำหน้าที่ของมัน แล้วก็หายไปภายในไม่กี่วัน (ตัวอย่างคือนิ้วแดงบวมที่คุณเห็นเมื่อมีเสี้ยน และการหายอย่างรวดเร็วที่ตามมา)

เมื่อเราอายุมากขึ้น "การอักเสบที่ไม่ดี" ในระดับต่ำและต่อเนื่องทั่วร่างกายจะเริ่มเข้ามามีบทบาท การอักเสบทั้งแบบเป็นระบบและเรื้อรังนี้ทำให้อวัยวะถูกทำลาย และส่งเสริมความอ่อนแอต่อผู้ที่เป็นโรคซึ่งครอบคลุมแทบทุกระบบอวัยวะในร่างกายและรวมถึงมะเร็งด้วย , หัวใจวาย, โรคหลอดเลือดสมอง, การเสื่อมของระบบประสาท และภูมิต้านทานตนเอง

จนถึงปัจจุบัน ยังไม่มีตัวชี้วัดในการประเมินสถานะการอักเสบของบุคคลอย่างแม่นยำในลักษณะที่สามารถทำนายปัญหาทางคลินิกเหล่านี้ และชี้ไปที่วิธีการแก้ไขหรือป้องกันปัญหาเหล่านั้น furman กล่าว แต่ตอนนี้เขากล่าวว่าการศึกษาได้จัดทำมาตรการเชิงปริมาณตัวเลขเดียวที่ดูเหมือนจะทำเช่นนั้น

Furman กำกับโครงการ Stanford 1000 Immunomes Project และเป็นนักวิชาการรับเชิญที่สถาบันภูมิคุ้มกัน การปลูกถ่าย และการติดเชื้อแห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด นอกจากนี้ เขายังดำรงตำแหน่งรองศาสตราจารย์ที่ Buck Institute for Research on Aging ในโนวาโต รัฐแคลิฟอร์เนีย และเป็นผู้อำนวยการของ Artificial Intelligence Platform ในสถาบันเดียวกัน

ผู้เขียนหลักของการศึกษา ได้แก่ nazish sayed, md, phd, ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านศัลยกรรมหลอดเลือดที่ stanford และ yingxiang huang, phd, นักวิทยาศาสตร์ข้อมูลอาวุโสที่ buck institute

ตัวอย่างเลือด 1,001 ตัวอย่าง

สำหรับโครงการ 1,000 immunomes นั้น มีการสุ่มตัวอย่างเลือดจากผู้ที่มีสุขภาพแข็งแรง 1,001 คน อายุ 8-96 ปี ระหว่างปี 2009 ถึง 2016 ตัวอย่างเลือดเหล่านี้ได้รับการวิเคราะห์อย่างมากมายเพื่อกำหนดระดับของโปรตีนส่งสัญญาณภูมิคุ้มกันที่เรียกว่าไซโตไคน์ ซึ่งเป็นสถานะการกระตุ้นของระบบภูมิคุ้มกันจำนวนมาก ชนิดของเซลล์ในการตอบสนองต่อสิ่งเร้าต่างๆ และระดับกิจกรรมโดยรวมของยีนหลายพันยีนในแต่ละเซลล์เหล่านั้น

การศึกษาใหม่นี้ใช้ปัญญาประดิษฐ์ในการต้มข้อมูลทั้งหมดนี้จนเหลือองค์ประกอบที่นักวิจัยเรียกว่านาฬิกากระตุ้น พวกเขาพบว่าตัวทำนายอายุการอักเสบที่แข็งแกร่งที่สุดคือชุดของโปรตีนส่งสัญญาณภูมิคุ้มกันประมาณ 50 ชนิดที่เรียกว่าไซโตไคน์ ระดับของสิ่งเหล่านี้ซึ่งนวดด้วยอัลกอริธึมที่ซับซ้อน นั้นเพียงพอที่จะสร้างคะแนนการอักเสบด้วยตัวเลขเพียงตัวเดียว ซึ่งติดตามได้ดีกับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของบุคคล และความเป็นไปได้ที่จะเกิดโรคต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับวัยชรา

ในปี 2560 นักวิทยาศาสตร์ประเมินผู้เข้าร่วมโครงการภูมิคุ้มกันเกือบ 30,1,000 รายที่มีอายุ 65 ปีขึ้นไปซึ่งมีการเจาะเลือดในปี 2553 โดยวัดความเร็วของผู้เข้าร่วมในการลุกจากเก้าอี้และเดินในระยะทางที่กำหนด และผ่านแบบสอบถามถึงความสามารถของพวกเขาในการ ใช้ชีวิตอย่างอิสระ ("เดินเองได้หรือเปล่า?" "คุณต้องการความช่วยเหลือในการแต่งตัวหรือไม่?") อายุของการอักเสบได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเหนือกว่าอายุตามลำดับเวลาในการทำนายความเปราะบางในอีกเจ็ดปีต่อมา

ต่อไป เฟอร์แมนและเพื่อนร่วมงานของเขาได้รับตัวอย่างเลือดจากการศึกษาอย่างต่อเนื่องของผู้ที่มีอายุยืนยาวเป็นพิเศษในเมืองโบโลญญา ประเทศอิตาลี และเปรียบเทียบอายุที่อักเสบของคนเหล่านี้ 29 คน (ทั้งหมดยกเว้นหนึ่งร้อยปี) กับอายุ 18 ปี 50 ถึง 79 ปี -คนเก่า ผู้สูงอายุมีอายุที่อักเสบโดยเฉลี่ย 40 ปีน้อยกว่าอายุตามปฏิทิน คนหนึ่งเป็นชายอายุ 105 ปี มีอาการอักเสบเฉียบพลันเมื่ออายุ 25 ปี เฟอร์แมนกล่าว

เพื่อประเมินผลกระทบของอายุที่มีการอักเสบต่อการเสียชีวิตเพิ่มเติม ทีมงานของ furman หันมาศึกษาการศึกษา framingham study ซึ่งติดตามผลลัพธ์ด้านสุขภาพในคนหลายพันคนมาตั้งแต่ปี 1948 การศึกษาใน framingham ขาดข้อมูลที่เพียงพอเกี่ยวกับระดับโปรตีนในเลือด แต่ยีนที่ระดับกิจกรรมส่วนใหญ่เป็นตัวกำหนด การผลิตไซโตไคน์ของนาฬิกาอักเสบเป็นที่รู้จักกันดี นักวิจัยได้วัดระดับการทำงานของยีนที่เข้ารหัสไซโตไคน์ในเซลล์ของอาสาสมัคร framingham พร็อกซีสำหรับระดับไซโตไคน์นี้มีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับการเสียชีวิตจากทุกสาเหตุในกลุ่มผู้เข้าร่วมฟรามิงแฮม

เป็นสารสำคัญ

นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตว่าระดับเลือดของสาร cxcl9 ชนิดหนึ่ง มีส่วนช่วยอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าส่วนประกอบนาฬิกาอื่นๆ ในคะแนนอายุการอักเสบ พวกเขาพบว่าระดับของ cxcl9 ซึ่งเป็นไซโตไคน์ที่ถูกหลั่งออกมาจากเซลล์ภูมิคุ้มกันบางชนิดเพื่อดึงดูดเซลล์ภูมิคุ้มกันอื่นๆ ไปยังบริเวณที่เกิดการติดเชื้อ โดยเฉลี่ยจะเริ่มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหลังอายุ 60 ปี

ในบรรดากลุ่มประชากรใหม่จำนวน 97 คน ที่มีอายุ 25 ถึง 90 ปี ที่ได้รับเลือกจากโครงการ 1,000 immunomes project เนื่องจากมีสุขภาพที่ดีเยี่ยมอย่างเห็นได้ชัด โดยไม่มีอาการของโรคใดๆ ผู้วิจัยมองหาสัญญาณเล็กๆ น้อยๆ ของการเสื่อมสภาพของหัวใจและหลอดเลือด การทดสอบความแข็งของหลอดเลือดแดงที่ละเอียดอ่อนซึ่งบ่งบอกถึงความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นต่อโรคหลอดเลือดสมอง หัวใจวาย และไตวาย การทดสอบเหล่านี้เชื่อมโยงคะแนนอายุการอักเสบสูงและระดับ cxcl9 สูง เข้ากับความแข็งของหลอดเลือดแดงที่ไม่คาดคิดและอีกสัญญาณหนึ่งของผลที่ตามมาของหัวใจที่ไม่ดี: ความหนาที่มากเกินไป ของผนังสถานีสูบน้ำหลักของหัวใจ ซึ่งก็คือช่องซ้าย

Cxcl9 มีส่วนเกี่ยวข้องกับโรคหลอดเลือดหัวใจ ชุดการทดลองในจานชามในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่า cxcl9 ไม่เพียงหลั่งออกมาจากเซลล์ภูมิคุ้มกันเท่านั้น แต่ยังหลั่งจากเซลล์บุผนังหลอดเลือด ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของผนังหลอดเลือด นักวิจัยแสดงให้เห็นว่าอายุที่มากขึ้นมีความสัมพันธ์กับระดับ cxcl9 ของเซลล์บุผนังหลอดเลือดที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และลดความสามารถของเซลล์บุผนังหลอดเลือดในการสร้างเครือข่ายไมโครหลอดเลือด การขยายและการหดตัว

แต่ในการทดลองในห้องปฏิบัติการที่ดำเนินการกับเนื้อเยื่อจากหนูและเซลล์ของมนุษย์ การลดระดับ cxcl9 ช่วยฟื้นฟูการทำงานของเซลล์บุผนังหลอดเลือดในวัยเยาว์ โดยแนะนำว่า cxcl9 มีส่วนโดยตรงต่อความผิดปกติของเซลล์เหล่านั้น และการยับยั้งสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประสิทธิผลในการลดความเสี่ยงของบุคคลที่อ่อนแอต่อโรคหัวใจและหลอดเลือด .

"ความสามารถของนาฬิกาการแก่ชราจากการอักเสบของเราในการตรวจจับการแก่ชราของหลอดเลือดหัวใจแบบเร่งแบบไม่แสดงอาการ บ่งบอกถึงผลกระทบทางคลินิกที่อาจเกิดขึ้น" เฟอร์แมนกล่าว “ความผิดปกติทั้งหมดได้รับการรักษาอย่างดีที่สุดเมื่อได้รับการรักษาตั้งแต่เนิ่นๆ”

การศึกษานี้ตีพิมพ์ใน การแก่ชราตามธรรมชาติ ในเดือนกรกฎาคม 2564



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า