耶拿/科隆。我们的免疫系统终其一生保护身体免受感染和有害变化。然而，随着年龄增长，免疫系统会失去效力，导致患病风险增加。但是，当免疫系统衰老时，究竟会发生什么？这个过程能否被阻止？
在近期发表于《自然衰老》杂志（封面文章）的一项研究中，德国莱比锡衰老研究所-弗里茨·李普曼研究所的科研人员，在回答这些问题上迈出了重要一步。他们利用青鳉鱼（Nothobranchius furzeri）极短的寿命，在数周内便识别出了免疫衰老的关键特征。这使得该模型尤其适用于快速发现机制和测试潜在干预措施。
该研究结合了多种分析方法，如细胞计数法、单细胞转录组学、蛋白质组学、人工智能支持的图像分类、原位成像、组织学和功能性免疫分析。通过新建立的开放式多组学资源KIAMO，该研究为短命脊椎动物的免疫衰老提供了一个全面的概述。这项工作始于科隆的马克斯·普朗克衰老生物学研究所，随后在耶拿的弗里茨·李普曼研究所继续进行。
研究人员表明，青鳉鱼中存在免疫衰老的关键特征，并且与哺乳动物和人类中观察到的特征惊人地相似。该研究为所谓的“免疫衰老”机制提供了独特的见解。由于青鳉鱼只能存活几个月，衰老过程可以在几周内以快进的方式观察到——这是实验研究的一大优势。
“青鳉鱼系统再次让我们感到惊讶，因为它揭示了免疫衰老的关键方面——无论是在分子还是细胞水平上——在进化上都是高度保守的，”青鳉鱼研究先驱、弗里茨·李普曼研究所科学主任达里奥·里卡多·瓦伦扎诺教授说。“我们的发现证明，青鳉鱼可能是一个非常适合测试干预措施的模型，这些干预措施通过靶向免疫衰老来改善系统性衰老。”
炎症过程随年龄增长而增加
该研究的核心发现之一是，老年鱼体内存在明显的系统性炎症特征，通常被称为“炎症老化”。血液分析显示，急性期蛋白以及代谢失衡标志物的水平升高。类似的炎症特征在衰老的哺乳动物和人类中众所周知，并与多种与年龄相关的疾病有关。
免疫细胞工厂的变化
与年龄相关的变化在肾髓中尤为明显，肾髓是鱼类的主要造血器官，也是哺乳动物骨髓的功能对应物。随着年龄增长，研究人员观察到结构性重塑、纤维化、组织改变以及免疫细胞群体的变化。
同时，数据显示祖细胞和干细胞样免疫细胞有所扩增。然而，这些细胞积累了DNA双链损伤，并且活性DNA修复的标志物减少。重要的是，这种DNA损伤的积累不能仅用复制来解释，这表明了一种与细胞衰老和分化能力受损相符的状态。
“我一直着迷于这样一个想法：生物过程，包括衰老，遵循可以理解并最终转化为干预措施的原则。青鳉鱼模型不是将衰退视为不可避免，而是让我们能够在压缩的时间框架内剖析衰老机制，同时重现哺乳动物中免疫衰老的关键方面，”该研究的第一作者、博士生加布里埃莱·莫拉比托解释道。
老年时免疫反应受损
功能性实验证实了这些观察结果。从老年青鳉鱼中分离出的免疫细胞对细菌刺激的反应明显弱于年轻动物的细胞。
在细胞培养实验中，用衰老细胞清除剂进行预处理，可以在体外部分恢复年轻的免疫反应，表明衰老细胞可能导致衰老免疫系统功能的下降。
这表明衰老细胞积极地促进了与年龄相关的免疫反应损伤。因此，青鳉鱼是测试针对免疫衰老干预措施的一个有前景的模型。
为研究界提供新的开放资源
除了这项研究，研究人员还建立了一个名为KIAMO（青鳉鱼免疫衰老多组学）的公开可访问的多组学平台。该平台为国际研究界提供了广泛的分子数据集，包括单细胞基因表达谱、蛋白质组学数据和成像资源。
研究免疫衰老的模式生物
尽管该研究提供了造血系统中免疫衰老的详细见解，但重要问题仍然存在。目前尚不清楚这些变化在多大程度上影响其他器官的衰老过程。
然而，瓦伦扎诺教授表示，青鳉鱼为实验研究这些关系提供了独特的机会。凭借其短寿命、保守的免疫生物学和新建立的KIAMO资源，青鳉鱼为研究脊椎动物免疫衰老和加速开发旨在改善衰老过程中健康的策略，提供了一个强大的实验平台。
出版物
青鳉鱼免疫系统中自发性衰老相关炎症和基因组不稳定性。Morabito G, Dönertas HM, Sperti L, Seidel J, Poursadegh Zonouzi A, Poeschla M, Valenzano DR. 《自然衰老》. 2026, 6(3):665-681. DOI: 10.1038/s43587-026-01086-2.
数据平台KIAMO（青鳉鱼免疫衰老多组学）：
联系方式
Dr. Kerstin Wagner
新闻与公共关系
电话：03641-656378，邮箱：presse@leibniz-fli.de
背景
位于耶拿的莱布尼茨老龄化研究所-弗里茨·李普曼研究所是一个由联邦和州政府资助的研究机构，也是莱布尼茨协会的成员。该研究所致力于在分子、细胞和系统水平上开展国际公认的、具有高影响力的衰老生物学研究。来自约40个国家的科学家研究衰老的机制，以揭示其根本原因，并为促进健康衰老的策略铺平道路。更多信息：
莱布尼茨协会连接了96个独立研究机构，其研究范围涵盖自然科学、工程科学、环境科学、经济学、空间科学、社会科学和人文学科。莱布尼茨研究所处理具有社会、经济和生态相关性的问题。
它们进行基础和应用研究，包括在跨学科莱布尼茨研究联盟中，维护科学基础设施，并提供基于研究的服务。莱布尼茨协会确定了知识转移的重点领域，特别是与莱布尼茨研究博物馆合作。它为政策制定者、科学界、工业界和公众提供建议和信息。
莱布尼茨机构与大学（包括以莱布尼茨科学园区的形式）以及国内外工业界和其他合作伙伴进行密集合作。它们接受透明、独立的评估程序。由于其对整个国家的重要性，莱布尼茨协会的研究所由德国中央和地区政府共同资助。莱布尼茨研究所雇佣了约21,400人，其中包括12,170名研究人员。财务规模达20亿欧元。更多信息：
【全文结束】