SEXUAL-DIMORPHISM IN HUMAN IMMUNE SYSTEM AGING
Creators
- 1. Jackson Laboratory
- 2. University of Connecticut
- 3. Immunai (United States)
- 4. Leiden University Medical Center
- 5. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Description
Abstract Differences in immune function and responses contribute to health- and life-span disparities between sexes. However, the role of sex in immune system aging is not well understood. Here, we characterize peripheral blood mononuclear cells from 172 healthy adults 22–93 years of age using ATAC-seq, RNA-seq and flow cytometry. These data reveal a shared epigenomic signature of aging including declining naïve T cells and increasing monocyte and cytotoxic cell functions. These changes are greater in magnitude in men and accompanied by a male-specific decline in B-cell-specific loci. Interestingly, genomic differences between sexes increase after age 65, with men having higher innate and pro-inflammatory activity and lower adaptive activity. In a separate cohort (n=39) we studied how older adults respond to two available pneumococcal vaccines: T-dependent Prevnar and T-independent Pneumovax. How older adults respond to these vaccines at the molecular and cellular level, and whether there are pre-vaccination predictors for vaccine responsiveness, is poorly understood. To address this, we characterized serum antibody responses and peripheral blood leukocyte composition using flow cytometry and transcriptional profiles using RNA-seq, in healthy older adults before and after vaccination. The vaccines induced comparable serological responses and increases in the number of ICOS+ T follicular helper cells. A shared plasmablast transcriptional signature (IGHG2, IGHA1, IGHA2) was induced by both vaccines ten days after vaccination, which is distinct from influenza vaccine responses. Importantly, the pre-vaccination (baseline) ratio of Th1/Th17 cells predicted responsiveness to Prevnar but not to Pneumovax. Interestingly, women had higher levels of Th1/Th17; and responded stronger to Prevnar compared to men. This study uncovered how older adults respond to different pneumococcal vaccines and demonstrated the significance of considering biological sex and the immune cell composition for precision vaccinology.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تساهم الاختلافات في الوظيفة المناعية والاستجابات في التفاوتات الصحية والعمرية بين الجنسين. ومع ذلك، فإن دور الجنس في شيخوخة الجهاز المناعي غير مفهوم جيدًا. هنا، نميز خلايا الدم أحادية النواة الطرفية من 172 بالغًا أصحاء تتراوح أعمارهم بين 22 و 93 عامًا باستخدام ATAC - seq و RNA - seq وقياس التدفق الخلوي. تكشف هذه البيانات عن توقيع مشترك للشيخوخة فوق الجينية بما في ذلك انخفاض الخلايا التائية الساذجة وزيادة وظائف الخلايا الوحيدة والخلايا السامة للخلايا. هذه التغييرات أكبر في الحجم لدى الرجال ويصاحبها انخفاض خاص بالذكور في مواضع محددة للخلايا البائية. ومن المثير للاهتمام أن الاختلافات الجينية بين الجنسين تزداد بعد سن 65 عامًا، حيث يتمتع الرجال بنشاط فطري ومؤيد للالتهابات أعلى ونشاط تكيفي أقل. في مجموعة منفصلة (العدد=39) درسنا كيف يستجيب كبار السن لاثنين من لقاحات المكورات الرئوية المتاحة: Prevnar المعتمد على T و Pneumovax المستقل عن T. إن كيفية استجابة كبار السن لهذه اللقاحات على المستوى الجزيئي والخلوي، وما إذا كانت هناك تنبؤات ما قبل التطعيم لاستجابة اللقاح، غير مفهومة بشكل جيد. لمعالجة هذا، قمنا بتمييز استجابات الأجسام المضادة في المصل وتكوين كريات الدم البيضاء المحيطية باستخدام قياس التدفق الخلوي وملفات النسخ باستخدام RNA - seq، في كبار السن الأصحاء قبل التطعيم وبعده. تسببت اللقاحات في استجابات مصلية مماثلة وزيادات في عدد الخلايا المساعدة للجريبات ICOS+ T. تم إحداث توقيع نصي مشترك للبلازما بلاست (IGHG2، IGHA1، IGHA2) بواسطة كلا اللقاحين بعد عشرة أيام من التطعيم، وهو ما يختلف عن استجابات لقاح الأنفلونزا. الأهم من ذلك، أن نسبة ما قبل التطعيم (خط الأساس) لخلايا Th1/Th17 تنبأت بالاستجابة لـ Prevnar ولكن ليس لـ Pneumovax. ومن المثير للاهتمام أن النساء لديهن مستويات أعلى من TH1/TH17 ؛ واستجابت أقوى لبريفنار مقارنة بالرجال. كشفت هذه الدراسة عن كيفية استجابة كبار السن للقاحات المكورات الرئوية المختلفة وأظهرت أهمية النظر في الجنس البيولوجي وتكوين الخلايا المناعية لعلم اللقاحات الدقيق.Translated Description (French)
Résumé Les différences dans la fonction immunitaire et les réponses contribuent aux disparités de santé et de durée de vie entre les sexes. Cependant, le rôle du sexe dans le vieillissement du système immunitaire n'est pas bien compris. Ici, nous caractérisons les cellules mononucléées du sang périphérique de 172 adultes en bonne santé âgés de 22 à 93 ans en utilisant ATAC-seq, RNA-seq et la cytométrie de flux. Ces données révèlent une signature épigénomique partagée du vieillissement, y compris le déclin des cellules T naïves et l'augmentation des fonctions des cellules monocytaires et cytotoxiques. Ces changements sont plus importants chez les hommes et s'accompagnent d'une diminution spécifique aux hommes des locus spécifiques aux lymphocytes B. Il est intéressant de noter que les différences génomiques entre les sexes augmentent après 65 ans, les hommes ayant une activité innée et pro-inflammatoire plus élevée et une activité adaptative plus faible. Dans une cohorte distincte (n=39), nous avons étudié comment les personnes âgées réagissent à deux vaccins antipneumococciques disponibles : Prevnar T-dépendant et Pneumovax T-indépendant. La façon dont les personnes âgées réagissent à ces vaccins au niveau moléculaire et cellulaire, et s'il existe des prédicteurs de la réactivité vaccinale avant la vaccination, est mal comprise. Pour y remédier, nous avons caractérisé les réponses sériques en anticorps et la composition des leucocytes du sang périphérique à l'aide de la cytométrie de flux et des profils transcriptionnels à l'aide de RNA-seq, chez des personnes âgées en bonne santé avant et après la vaccination. Les vaccins ont induit des réponses sérologiques comparables et une augmentation du nombre de cellules ICO+ T folliculaires auxiliaires. Une signature transcriptionnelle de plasmablast partagée (IGHG2, IGHA1, IGHA2) a été induite par les deux vaccins dix jours après la vaccination, ce qui est distinct des réponses au vaccin antigrippal. Fait important, le rapport pré-vaccination (référence) des cellules Th1/Th17 a prédit la réactivité à Prevnar mais pas à Pneumovax. Fait intéressant, les femmes avaient des niveaux plus élevés de Th1/Th17 ; et ont répondu plus fortement à Prevnar que les hommes. Cette étude a révélé comment les personnes âgées réagissent à différents vaccins antipneumococciques et a démontré l'importance de prendre en compte le sexe biologique et la composition des cellules immunitaires pour la vaccinologie de précision.Translated Description (Spanish)
Resumen Las diferencias en la función inmune y las respuestas contribuyen a las disparidades en la salud y la vida útil entre los sexos. Sin embargo, el papel del sexo en el envejecimiento del sistema inmunitario no se comprende bien. Aquí, caracterizamos las células mononucleares de sangre periférica de 172 adultos sanos de 22–93 años de edad utilizando ATAC-seq, RNA-seq y citometría de flujo. Estos datos revelan una firma epigenómica compartida del envejecimiento que incluye la disminución de las células T vírgenes y el aumento de las funciones de los monocitos y las células citotóxicas. Estos cambios son de mayor magnitud en los hombres y se acompañan de una disminución específica de los locus específicos de las células B. Curiosamente, las diferencias genómicas entre los sexos aumentan después de los 65 años, y los hombres tienen una mayor actividad innata y proinflamatoria y una menor actividad adaptativa. En una cohorte separada (n=39) estudiamos cómo responden los adultos mayores a dos vacunas neumocócicas disponibles: Prevnar dependiente de T y Pneumovax independiente de T. La forma en que los adultos mayores responden a estas vacunas a nivel molecular y celular, y si existen predictores previos a la vacunación para la capacidad de respuesta a la vacuna, es poco conocida. Para abordar esto, caracterizamos las respuestas de anticuerpos séricos y la composición de leucocitos de sangre periférica utilizando citometría de flujo y perfiles transcripcionales utilizando RNA-seq, en adultos mayores sanos antes y después de la vacunación. Las vacunas indujeron respuestas serológicas comparables y aumentos en el número de células auxiliares foliculares ICOS+ T. Ambas vacunas indujeron una firma transcripcional de plasmoblastos compartida (IGHG2, IGHA1, IGHA2) diez días después de la vacunación, que es distinta de las respuestas de la vacuna contra la influenza. Es importante destacar que la relación previa a la vacunación (línea de base) de las células Th1/Th17 predijo la capacidad de respuesta a Prevnar, pero no a Pneumovax. Curiosamente, las mujeres tenían niveles más altos de Th1/Th17; y respondieron más fuerte a Prevnar en comparación con los hombres. Este estudio descubrió cómo los adultos mayores responden a diferentes vacunas neumocócicas y demostró la importancia de considerar el sexo biológico y la composición de las células inmunitarias para la vacunología de precisión.Files
igac059.660.pdf.pdf
Files
(93 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
|
93 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- سيكسوال- ديمورفسم في شيخوخة الجهاز المناعي البشري
- Translated title (French)
- SEXUAL-DIMORPHISME DANS LE VIEILLISSEMENT DU SYSTÈME IMMUNITAIRE HUMAIN
- Translated title (Spanish)
- DIMORFISMO SEXUAL EN EL ENVEJECIMIENTO DEL SISTEMA INMUNITARIO HUMANO
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4312104947
- DOI
- 10.1093/geroni/igac059.660