Altersbedingte Makrophagen-Subpopulation CCL8hi als Treiber testikulärer Inflammaging identifiziert

Die alterungsbedingte Abnahme der männlichen Reproduktionsfähigkeit ist durch sinkende Spermienqualität, reduzierten Testosteronspiegel und eine fortschreitende testikuläre Degeneration gekennzeichnet, doch die immunologischen Mechanismen, die diesen Veränderungen zugrunde liegen, sind nach wie vor kaum verstanden. Testikuläre Makrophagen (TMs) sind die dominierenden Immunzellen in den Hoden und übernehmen eine doppelte Rolle: Sie erhalten das Immunprivileg aufrecht und unterstützen gleichzeitig die Steroidogenese der Leydig-Zellen sowie die Spermatogenese. Diese Studie liefert den ersten umfassenden raumzeitlichen Atlas der TM-Heterogenität im Verlauf des Alterungsprozesses und verknüpft spezifische Makrophagen-Subpopulationen mit der Verschlechterung der testikulären Funktion.

Das Forschungsteam setzte 10x Visium-Spatial-Transkriptomik an Hoden von männlichen C57BL/6-Mäusen im Alter von 3, 15, 21 und 27 Monaten ein, ergänzt durch FACS-angereichertes Einzelzell-RNA-Sequenzierung (scRNA-seq) von jeweils etwa 26.903 Zellen pro Altersgruppe. Ein wesentlicher methodischer Fortschritt war eine verfeinerte CD74-basierte FACS-Sortierstrategie, die die Anreicherung von TMs deutlich verbesserte und gleichzeitig die Kontamination durch Keimzellen reduzierte. Dies ermöglichte die Auflösung von 2.872 TMs pro Altersgruppe und die Identifizierung von sieben transkriptionell distinkten TM-Subpopulationen.

Die Spatial-Transkriptomik zeigte ausgeprägte Seneszenz in der Leydig-Zell-Nische gealterter Hoden, die durch hochregulierte seneszenzassoziierte Gene und entzündliche Umstrukturierungsprozesse gekennzeichnet war. Zwei altersassoziierte TM-Subpopulationen – Ccl8hi- und Cxcl13hi-Makrophagen – nahmen im Verlauf des Alterungsprozesses progressiv zu. Diese Subpopulationen wiesen eine veränderte entzündliche Signalgebung auf, insbesondere über die CCL8–CCR2-Achse, sowie eine Aktivierung seneszenzassoziierter Transkriptionsregulatoren, darunter ASCL2, SPI1, CEBPB und JUNB. Entscheidend ist, dass zentrale Mediatoren wie CCL8, TREM2, IL-1β und CXCL2 zwischen murinen und humanen testikulären Makrophagen konserviert waren, was die translationale Relevanz der Befunde unterstreicht.

Um Kausalität zu belegen, führten die Forschenden intradestikuläre Injektionen von rekombinantem CCL8-Protein in 3 Monate alte (junge adulte) Mäuse durch. Dieser einzelne Eingriff reichte aus, um charakteristische Merkmale der testikulären Alterung zu reproduzieren: erhöhte Keimzellapoptose (bestätigt durch TUNEL-Assay), verminderte Expression des steroidogenen Enzyms CYP11A1 sowie histologische Hinweise auf Fibrose. Organotypische Seminiferoustubulikulturen bestätigten zusätzlich die direkt schädlichen Auswirkungen von CCL8 auf das Keimepithel.

Diese Befunde etablieren einen mechanistischen Rahmen, in dem alterungsassoziierte TM-Subpopulationen – angeführt von Ccl8hi-Makrophagen – ein chronisches entzündliches Mikromilieu erzeugen, das sowohl die spermatogene als auch die endokrine Funktion beeinträchtigt. Die Konservierung von CCL8 und assoziierten Mediatoren in humanem testikulärem Gewebe macht CCL8 und seinen Rezeptor CCR2 zu konkreten therapeutischen Zielstrukturen. Interventionen, die auf die Depletion oder Umprogrammierung von Ccl8hi-Makrophagen abzielen, könnten die altersbedingte Abnahme der männlichen Reproduktionsfähigkeit potenziell verlangsamen – mit Implikationen für die Erhaltung der männlichen Fertilität und das Management von Testosteronmangel.