mTORC1持续激活损害老年人疫苗应答：T细胞密度调控滤泡辅助T细胞命运的新机制

编辑推荐：针对老年人疫苗效力下降的免疫衰老难题，斯坦福大学团队揭示了初始CD4+ T细胞密度通过YAP-SLC7A5-mTORC1信号轴调控TFH细胞CXCR5维持的分子机制。研究发现低密度激活导致持续mTORC1信号传导，提出峰值后限制亮氨酸摄入的干预策略，为改善老年人群疫苗应答提供新靶点。

　　

随着全球老龄化进程加速，老年人疫苗效力下降已成为重大公共卫生挑战。传统观点认为B细胞功能缺陷是主要原因，但近年研究发现CD4⁺ T细胞衰老才是关键因素。其中，滤泡辅助T细胞（T follicular helper cells, TFH）作为辅助B细胞产生抗体的关键细胞亚群，其数量减少和功能异常与年龄相关性疫苗应答下降密切相关。然而，衰老过程中TFH细胞稳态失衡的具体分子机制尚未阐明。

斯坦福大学与复旦大学合作团队在《SCIENCE ADVANCES》发表的研究，首次揭示了初始CD4⁺ T细胞密度通过机械敏感蛋白YAP调控氨基酸转运体SLC7A5表达，进而影响哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1（mTORC1）信号通路活性的级联反应机制。该研究不仅阐明了老年人疫苗应答减弱的细胞生物学基础，更为临床干预提供了精准时间窗口和代谢调控靶点。

研究采用多学科交叉技术路线：1）利用HLA II类肽段megapool分析未暴露人群SARS-CoV-2特异性CD4⁺ T细胞应答；2）建立体外TFH极化培养系统结合细胞密度梯度实验；3）采用OT-II TCR转基因小鼠模型进行过继转移实验；4）通过siRNA/shRNA介导的基因沉默和过表达技术；5）对老年小鼠实施亮氨酸限制饮食干预；6）应用单细胞RNA测序解析代谢重编程特征。

研究结果部分首先揭示初始T细胞密度与TFH分化的关系。通过分析早期SARS-CoV-2流行期采集的样本，发现老年人外周血单个核细胞（PBMC）中抗原特异性CD4⁺ T细胞频率显著降低。体外实验证实，初始CD4⁺ T细胞密度与CXCR5⁺ICOS⁺ TFH细胞比例呈正相关，且该效应在OT-II小鼠过继转移模型中得到验证。值得注意的是，低密度激活虽不影响TFH分化峰值，但导致收缩期CXCR5表达丢失加剧。

在机制探索部分，研究团队发现mTORC1活性呈现双相调控特征。低密度激活的T细胞在增殖期维持较高磷酸化S6核糖体蛋白（p-S6RP）水平，与CXCR5表达呈负相关。实验证实，雷帕霉素（RAPA）处理在早期抑制但后期促进CXCR5表达，提示mTORC1在TFH命运决定中具有时相特异性作用。通过细胞密度动态调节实验，证明细胞接触频率直接调控mTORC1活性。

氨基酸代谢分析锁定亮氨酸转运体SLC7A5为关键介质。基因沉默实验显示，SLC7A5表达水平与mTORC1活性和CXCR5维持显著相关。老年供体T细胞表现出SLC7A5表达持续升高的内源性缺陷。机械敏感蛋白YAP被鉴定为上游调控因子，其通过蛋白酶体降解途径感受细胞接触信号。YAP沉默实验重现了低密度激活的表型，证实YAP-SLC7A5-mTORC1构成调控轴。

转化医学部分在老年小鼠模型中获得突破。通过构建Slc7a5基因沉默的OT-II细胞过继转移系统，证实靶向SLC7A5可改善TFH维持和生发中心B细胞（GC B）反应。更具临床价值的是，在免疫应答峰值后实施亮氨酸限制饮食（0.3%亮氨酸）干预，单细胞测序显示TFH细胞mTORC1信号通路下调，氧化磷酸化增强，最终使老年小鼠TFH细胞频率提高1.8倍，GC B细胞增加2.3倍。

讨论部分强调该研究的多重创新价值：首次阐明细胞密度感应机制在年龄相关性免疫缺陷中的作用，揭示YAP作为机械信号传感器调控T细胞代谢的新功能，提出"时间窗特异性"干预策略。相较于全程mTOR抑制可能导致的免疫抑制，峰值后亮氨酸限制方案更具安全性优势。研究为开发针对老年人群的疫苗佐剂和免疫增强策略提供了理论依据和转化路径。

该研究的临床意义尤为突出。随着新型疫苗研发需求增加，如何提高老年人群接种效果成为紧迫课题。本研究发现约65-85岁老年人T细胞存在SLC7A5表达调控的固有缺陷，这为开发针对性的营养干预或小分子抑制剂提供了精准靶点。未来研究可进一步探索YAP稳定剂与氨基酸代谢调节剂的联合应用，以及在不同疫苗平台中的普适性效果。