摘要：“为了更好地了解免疫系统如何以及在何处随着年龄的增长而发生变化，以及哪些因素会引发或加速衰老过程，我们需要关注免疫系统的参与者——免疫细胞，”个性化医疗计算生物学系主任、CiiM 主任 Yang Li 教授说。

科学家创建了一个模型来追踪免疫细胞的衰老，结果显示感染会加速免疫细胞的衰老，而某些疫苗可能会逆转这一过程。

德国亥姆霍兹感染研究中心（HZI）团队开发了一种人工智能计算机模型，首次在细胞层面揭示了衰老过程。

随着年龄的增长，我们的免疫系统也会老化。我们变得更容易受到感染，疫苗接种的效果变差，患上自身免疫性疾病等免疫相关疾病的风险也增加了。

“为了更好地了解免疫系统如何以及在何处随着年龄的增长而发生变化，以及哪些因素会引发或加速衰老过程，我们需要关注免疫系统的参与者——免疫细胞，”个性化医疗计算生物学系主任、CiiM 主任 Yang Li 教授说。

Yang Li 教授团队着手回答一个关键的研究问题：衰老如何影响不同类型的免疫细胞？为了探索这个问题，研究人员分析了五种不同免疫细胞类型的数千个转录组数据集（即特定时间内细胞中所有活性基因的记录）。这些数据集是从公开来源和科学文献中汇编而成的。

总的来说，该团队研究了来自大约 1,000 名年龄在 18 岁至 97 岁之间的健康个体的血液样本中收集的超过 200 万个单个免疫细胞的数据。利用这个庞大的数据集，他们开发了一个机器学习模型来跟踪细胞衰老。结果是一个被他们命名为单细胞免疫衰老时钟的计算工具，旨在绘制免疫细胞随时间变化的方式。

“我们能够识别每种免疫细胞的特定基因，这些基因参与重要的免疫过程，并且其活性在衰老过程中发生变化。这些基因可作为相应免疫细胞类型的标记基因，并可作为模型后续应用的参考，”Li 教授解释说：“顺便说一句，我们识别的基因在炎症过程的发展中起着决定性的作用。众所周知，衰老过程与炎症过程特别相关。我们能够通过研究再次证实这一点。”

随后，研究团队利用患者数据，在两个案例研究中应用了衰老时钟。他们希望了解 COVID-19 感染或结核病疫苗接种如何影响不同免疫细胞类型的衰老过程。在 COVID-19 患者中，衰老过程仅在一种免疫细胞中明显，即所谓的单核细胞。然而，在病情较轻的人中，衰老明显不那么明显。“我们的研究结果表明，严重感染会导致我们的免疫细胞衰老得更快，”Li 教授指出：“但——这是个好消息——这些变化似乎是可逆的：大约三周后，随着 COVID-19 患者的缓慢康复，单核细胞开始恢复到原来的年龄特征。”

在第二个案例研究中，研究人员使用衰老时钟来观察接种过结核病疫苗的人的不同免疫细胞类型的年龄。在这里，研究小组发现了一个有趣的相关性：疫苗对一种免疫细胞类型（即所谓的 CD8 T 细胞）的影响非常不同，这取决于体内炎症的程度。然而，对于炎症程度高的人来说，疫苗接种对免疫细胞有恢复活力的作用。

“单细胞免疫衰老时钟首次为不同免疫细胞类型的细胞衰老过程提供了令人难以置信的见解，”Li 教授强调：“这是一个强大的工具，未来可以用来揭示免疫衰老的更多动态，更好地了解感染和疫苗接种的影响，并开发促进健康衰老的新治疗方法和预防措施。”

参考文献：“单细胞免疫衰老时钟揭示了感染和疫苗接种过程中的个体间异质性”，作者：Wenchao Li、Zhenhua Zhang、Saumya Kumar、Javier Botey-Bataller、Martijn Zoodsma、Ali Ehsani、Qiuyao Zhan、Ahmed Alaswad、Liang Zhou、Inge Grondman、Valerie Koeken、Jian Yang、Gang Wang、Sonja Volland、Tania O. Crişan， Leo AB Joosten、Thomas Illig、Cheng-Jian Xu、Mihai G. Netea 和 Yang Li，2025 年 3 月 5 日，自然衰老。DOI：10.1038/s43587-025-00819-z

来源：康嘉年華