巨噬細胞是通過吞噬病原體及其病理產物來維持穩(wěn)態(tài)的細胞。最早于1884年由伊里亞·梅欽科夫(Ilya Mechnikov)提出。來自身體不同部位的巨噬細胞具有不同的來源,它由骨髓造血祖細胞發(fā)育分化釋放進入外周血,隨后進一步分化為組織定居的巨噬細胞。經典分類方法可將其分為組織駐留型巨噬細胞和單核細胞衍生型巨噬細胞。
1 當巨噬細胞出現在血液里,被稱為單核細胞,是血液里最大的白細胞,負責先天免疫應答并且調節(jié)適應性免疫進程;
2肺部時,巨噬細胞是肺部的“吸塵器”,肺泡巨噬細胞負責肺部的清潔,吞噬進入肺泡的塵埃顆粒,通過粘液一起排出體外;
3當它出現在肝臟里,被稱為庫普弗細胞(Kupffer cell),除了吞噬作用,還負責分解衰老的紅細胞。
4除此之外,在腦組織中的小膠質細胞,骨組織中的破骨細胞、鼻竇組織細胞、腎小球內系膜細胞等都屬于巨噬細胞。由于它們分布和作用于多種不同組織和器官中,因此巨噬細胞具有多種形態(tài)和表型。
巨噬細胞具有很高的可塑性,面對不同的病原體或刺激因素時可以向不同方向分化。根據極化后巨噬細胞的表面標志物及其功能,將其分為M1型(經典活化)巨噬細胞和M2型(替代激活)巨噬細胞兩種主要表型。
M1型巨噬細胞:通過給予Toll樣受體(TLR)配體如細菌脂多糖(LPS)來誘發(fā),能吞噬并清除外來病原體,分泌促炎因子,激活T細胞的免疫反應,調節(jié)并促進Th1型免疫應答,促進初期炎癥反應。
M2型巨噬細胞:主要通過白細胞介素IL-4或IL-10誘導其參與抗炎反應,能促進組織修復和傷口愈合,調節(jié)Th2型免疫應答,在炎癥后期有利于疾病的恢復。
這兩種表型在功能、受體表達、細胞因子產生和代謝方面具有不同的特征。此外,在炎癥反應過程中兩種巨噬細胞的極化能夠相互轉換,發(fā)揮不同功能。因此,巨噬細胞的極化在組織穩(wěn)態(tài)以及炎癥和疾病進展中起著至關重要的作用。
分型 | 刺激物 | 細胞表達標記物(Markers) | 細胞因子、趨化因子和其他分泌介質 | 職能 |
M1 | IFN-Y(干擾素),TNFa(腫瘤壞死因子),LPS(脂多糖) | CD80;CD86;CD68;MHC-II,IL-1R,TLR-2,TLR-4,iNOS, IL-10 low, IL-12 high | TNF-a,IL-1β,IL-6,IL-12,IL-23,1L-27,CXCL9,CXCL10,CXCL11,CXCL16,CCL5,;Arg2(mouse),iNOS(mouse),ROS。 | 促炎性Th1反應,腫瘤耐藥性 |
M2a | IL-4(白細胞介素-4),IL-13(白細胞介素-13) | Human:MMR/CD206, IL1Ra; IL-1R II | IL-10,TGF-β,CCL17,CCL18, | 抗炎,組織重塑 |
M2b | Immunecomplexes(免疫復合物),TLR ligands(TLR配體),IL-1β | IL-10 high, IL-12 low,CD86 | TNF-a, IL-1β, IL-6, IL-10, | Th2激活,免疫調節(jié) |
M2c | IL-10(白細胞介素10),TGF-β(轉化生長因子β) | Human:MMR/CD206.TLR-1.TLR-8 | IL-10, TGF-β, CCL16,CCL18, | 凋亡細胞的吞噬作用 |
M2d | TLR ligands(ligandsTLR配體),adenosine receptor(腺苷受體配體) | VEGF,IL-12 low, TNF-a low,IL-10 high | IL-10,VEGF。 | 血管生成、腫瘤進展 |