前言
衰老会导致免疫功能进行性失调，几乎影响免疫系统的所有组成部分，也将增加对多种疾病的易感性。然而，老年免疫系统成分组织特异性变化以及它们的保守性仍然知之甚少。
年01月，美国华盛顿大学医学院研究团队在Immunity期刊（IF：43.）发表了题为的研究成果，采用单细胞转录组测序(scRNA-seq)，单细胞免疫组库测序(TCR,BCR)，质谱流式细胞术(CyTOF)单细胞蛋白质组学，表位转录组测序CITE-seq测序等研究方法，全面描述了免疫衰老的细胞景观，并发现了一个新的衰老细胞标志——表达CD8的克隆颗粒酶K(GZMK)并在物种之间保守的T细胞。GZMKCD8T细胞的一个独特亚群在在衰老环境中驱动产生，并且可以通过增加GZMK的分泌而促成免疫衰老表型。这一系列工作提示GZMK细胞有望成为解决年龄相关免疫系统功能障碍的潜在靶细胞。
研究背景
为了揭示免疫系统中与年龄相关的复杂变化，文章结合使用单细胞RNA测序(scRNA-seq)和单细胞免疫组库测序（TCR/BCR）对免疫细胞进行测序，然后应用流式细胞术进行广泛的功能验证。利用流式细胞术、质谱流式(CyTOF)单细胞蛋白质组学技术，对人类血细胞亚群进行详细分析，将在小鼠中的发现在人样本中得到验证。作者全面描述了免疫衰老的细胞景观，并发现了一个新的衰老细胞标志——表达CD8和GZMK的T细胞群。并通过机制验证，表明GZMKCD8T细胞在衰老进程中发育产生，具备通过增加GZMK分泌而促成炎症表型的功能。文章研究成果将为缓解免疫衰老，改善免疫功能提供有力的帮助。
研究思路
研究结果
1、免疫系统衰老的共同变化以及器官特异性变化
文章首先分析了年轻（3-6个月）和老年（17-24个月）C57BL/6J小鼠的免疫系统概况。从年轻和老年小鼠的四个器官：免疫器官（脾脏）、外周免疫区室（腹膜腔）、呼吸器官（肺）和代谢活跃器官（肝脏）分选CD45免疫细胞，并进行了scRNA-、TCR-和BCR-seq测序（图1A）。数据聚类揭示了各个器官中的主要免疫细胞群在衰老过程中发生的一些变化（图1B-1D)。最引人注目的观察是GZMKCD8T细胞在所有四个器官中的积累。器官特异性变化包括与年龄相关的自然杀伤(NK)细胞和幼稚T(Tn)细胞减少；脾脏和腹膜B细胞的改变；腹膜、肺和肝中巨噬细胞亚群的变化；脾调节性T(Treg)细胞增加（图1B-1D）。
图1
老年小鼠免疫系统单细胞图谱
a)概述免疫系统的单细胞分析；
b)带注释的细胞簇；
c)细胞分布；
d)与年龄相关的簇比例的倍数变；
2、先天免疫系统衰老的器官特异性变化
作者对年轻和老年小鼠进行了流式细胞术分析，以验证骨髓和先天淋巴细胞的年龄相关变化（图2A和2B）。这些改变包括腹腔巨噬细胞数量的显著减少（图2C）和肺泡巨噬细胞的减少（图2D)。这一过程被老年小鼠肺间质巨噬细胞(IMΦ)和肝巨噬细胞中单核细胞(CCR2和CX3RC1)的增加所抵消（图2D-2F）。与scRNA-seq数据一致，衰老小鼠的多个器官中NK细胞的比例降低（图2G）。
衰老改变增加了脾脏和腹膜Zbtb32B细胞亚群（图2H-2J）。随着年龄的增长，腹膜B-1细胞（第3组）和脾脏Zbtb32B细胞（第7组）的两个B细胞亚群显示出在老年小鼠中的克隆性增加（图2K）。为了评估这种表型是否与克隆反应相关，作者分析了CD4T细胞中配对的TCRα/TCRβ库。作者发现，与研究组织内的年轻小鼠相比，老年小鼠的CD4TCR多样性没有改变（图2P)。此外，作者发现年轻和老年小鼠的组织之间几乎没有共享CD4TCR克隆（图2P和2Q）。这些结果表明，衰老过程中各种器官中促炎CD4T细胞的积累与其TCR多样性的深刻改变无关。
图2
小鼠免疫细胞群的年龄相关变化
a)腹腔MΦ种群的比例（流式细胞术）
b)肺MΦ种群的比例（流式细胞术）
c)肝脏MΦ种群的比例（流式细胞术）
d)肝脏MΦ种群的比例（流式细胞术）
e)脾脏中ABC的比例（流式细胞术）
除此之外，作者还研究了代谢分类器中的所有奇数链脂肪酸（OCFAs），并对它们进行了斯皮尔曼等级相关系数分析。结果发现LysoPC（17：0/0：0）与SM（d18：1/15：0或d16：1/17：0）和LysoPC（15：0/0：0）呈正相关，而PC（15：0/24：0）与其他OCFA呈负相关。
3、GZMKCD8T细胞在多个器官中表现为衰竭标志物和年龄相关性标志物
接下来，作者