專職的吞噬細胞具有高效的攝取已入侵固有免疫屏障的各種顆粒的能力, 這一功能為我們提供了保護,防止對健康產(chǎn)生危害。 單核吞噬系統(tǒng)包含了單核細胞、巨噬細胞和樹突細胞(DC),其中單核細胞被認為是單核吞噬系統(tǒng)的前體細胞。 (不過,DC細胞也可能直接從DC前體細胞分化而來。)

圖1、小鼠分化模型。骨髓中巨噬/樹突狀細胞前體可分化為Ly6C+CX3CR1loCCR2+CD62L+和Ly6CloCX3CR1hiCCR2?CD62L?兩類單核細胞,進入循環(huán)中,其中Ly6C+CX3CR1loCCR2+CD62L+可進入各種組織中,變成巨噬細胞
不過值得一提的是,并非所有巨噬細胞均來自單核,例如那些組織駐留巨噬細胞(如中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的小膠質(zhì)細胞等),其自我更新、增殖、起源和替代機制尚未完全闡明。
巨噬細胞的功能不僅限于吞噬和降解病原體,這些細胞也能夠?qū)⒆晕遗c非自我區(qū)分開來,因此在某些組織發(fā)育中十分重要。
目前的巨噬細胞命名比較復雜,并且由于細胞功能多樣,有時會導致混淆,因為巨噬細胞具有由微環(huán)境信號介導的功能可塑性。 通過一篇綜述,流式中文網(wǎng)與大家一起復習一下巨噬細胞的分類,除了經(jīng)典的M1、M2之外,還有腫瘤相關(guān)巨噬細胞、CD169+巨噬細胞、TCR+巨噬細胞。

M1巨噬細胞
M1巨噬細胞是可以產(chǎn)生促炎細胞因子的巨噬細胞,被稱為經(jīng)典型巨噬細胞,具有很強的殺死微生物特性,但是這些特異也容易引起組織破壞。
當細胞接受如下刺激時,可發(fā)生經(jīng)典的巨噬細胞激活:(1)IFN-γ,主要由其他細胞類型(TH1細胞、細胞毒性T細胞和NK細胞)分泌; (2)脂多糖(LPS),革蘭氏陰性細菌外膜的組分; (3)粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF),刺激產(chǎn)生促炎細胞因子。
M1巨噬細胞的特征在于分泌細胞因子如IL-1β、TNF、IL-12和IL-18的能力增強,在表型上,它們表達高水平的主要組織相容性復合體II類(MHC-II)、CD68標記和CD80、CD86共刺激分子。 最近,已經(jīng)表明,M1巨噬細胞上調(diào)細胞內(nèi)細胞因子信號傳導抑制劑3(SOCS3)的表達,激活誘導型一氧化氮合酶(NOS2或iNOS)產(chǎn)生NO。 因此,在特定條件下,M1巨噬細胞加劇了對健康有害的炎癥過程(35-37)。 然而,這些巨噬細胞也具有吞噬大量病原體的能力,并能殺死細胞內(nèi)的細菌。
M1巨噬細胞與疾病
炎癥性腸?。↖BD):胃腸道的慢性復發(fā)性炎癥。在IBD患者的小鼠模型和活組織檢查中,都觀察到SOCS3表達的增加,這與炎癥的嚴重程度相關(guān)。此外,SOCS3表達已被建議作為急性或慢性炎癥的細胞的有用標志物。
系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE):是一種以慢性炎癥為特征的自身免疫性疾病,患者表現(xiàn)出IFN-γ和IRF-5水平升高。
多發(fā)性硬化癥(MS):CNS的脫髓鞘疾病。巨噬細胞在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的作用似乎是雙重的。最初,顯示活化的單核細胞/巨噬細胞可能在MS急性加重期中起作用。然而,實驗證據(jù)表明GM-CSF(M1感應(yīng)器)是誘導軸突再生所必需的。
類風濕性關(guān)節(jié)炎(RA):一種自身免疫性疾病,其特征在于導致關(guān)節(jié)破壞的滑膜的慢性炎癥。巨噬細胞數(shù)量與RA患者的疾病活動相關(guān)。
1型糖尿病:一種自身免疫性疾病,其特征在于產(chǎn)生胰島素的胰腺β細胞(β細胞)耗竭,并因此導致高水平的葡萄糖。在高血糖條件下,IFN-γ/ STAT1依賴性通路的活性氧中間體的產(chǎn)生和凋亡增加。在小鼠模型中,已經(jīng)顯示β細胞增加CCL2的表達并使得胰腺中的促炎單核細胞募集和糖尿病的進展?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn),來自糖尿病小鼠的巨噬細胞內(nèi)抗凋亡蛋白的表達水平增高,可能是促進巨噬細胞對β細胞攻擊的潛在機制。
肥胖:已被認為是導致多種疾?。ㄈ?型糖尿?。┑闹饕kU因素。Weisberg等人顯示在小鼠和肥胖人的脂肪組織中發(fā)現(xiàn)巨噬細胞數(shù)目增加,并且百分比與它們的肥胖水平正相關(guān)。從瘦動物的白色脂肪組織中分離的巨噬細胞表現(xiàn)出M2巨噬細胞的特征。此外,肥胖誘導M1巨噬細胞特征性分子(如編碼TNF和NOS2的分子)的基因表達增加,這表明飲食誘導的肥胖可導致巨噬細胞的極化從M2向M1轉(zhuǎn)變。
細胞內(nèi)病原體感染:如結(jié)核分枝桿菌(結(jié)核分枝桿菌)或單核細胞增生利斯特氏菌(單核細胞增生利斯特氏菌)。結(jié)核分枝桿菌可抑制M1巨噬細胞功能,從而實現(xiàn)逃避免疫系統(tǒng)殺傷。單核細胞增生李斯特菌感染期間,枯否細胞的壞死可觸發(fā)嗜堿性粒細胞產(chǎn)生IL-4,導致M1向M2巨噬細胞表型的轉(zhuǎn)變,這些M2巨噬細胞可以代替死亡的枯否細胞,從而減輕炎癥過程,維持肝臟動態(tài)平衡。
M2巨噬細胞
又稱替代性活化巨噬細胞。已發(fā)現(xiàn)一些刺激因素如CSF-1、IL-4、IL-10、TGF-β和IL-13、真菌和蠕蟲感染有利于M2亞群分化。
M2巨噬細胞在對寄生蟲、組織重塑、血管生成和過敏性疾病的反應(yīng)中起著核心作用。
表型上,該群體的特征在于巨噬細胞甘露糖受體(MMR)的表達,即CD206。然而,在2013年Jaguin等人觀察到M1和M2巨噬細胞之間CD206表達沒有差異,并提出M2巨噬細胞的特異性是CD200R膜糖蛋白的上調(diào)。 CD163被認為是M2標志物,但最近在人體組織中檢測發(fā)現(xiàn),CD163必須與轉(zhuǎn)錄因子CMAF聯(lián)合使用,才能作為M2巨噬細胞標志物,所以單純一個CD163不能認為是M2標志物。
M2巨噬細胞和疾病
過敏和哮喘:過敏性哮喘是一種氣道炎癥性疾病,其特征在于對不同過敏原的反應(yīng)性增加,以TH2免疫應(yīng)答為主(表達IL-4、IL-5、IL-13)。目前,M2巨噬細胞如何對這種病理作出貢獻還不完全清楚。在IL-4RαKO小鼠中使用卵白蛋白和屋塵螨誘導過敏性氣道疾病的證據(jù)表明巨噬細胞精氨酸酶1+和Ym-1 +減少,但臨床病理學上未見減少。因此,關(guān)于M2巨噬細胞在哮喘病理生理學中的作用的差異可能取決于不同的因素,包括刺激的性質(zhì)和暴露的時間。
蠕蟲感染:蠕蟲具有特殊的免疫策略,可以逃避宿主的免疫反應(yīng),并建立持續(xù)的感染。 M2巨噬細胞對于針對寄生蟲的足夠免疫應(yīng)答是必需的,然而,M2巨噬細胞作用的確切機制尚未完全闡明。
腫瘤相關(guān)巨噬細胞(TAM)
從嚴格意義上說,TAM并不被認為是巨噬細胞中的一個亞群,因為這些細胞不是在穩(wěn)態(tài)條件下存在,而是在許多腫瘤中被觀察到。 TAM是與特定病理情況相關(guān)的巨噬細胞,其活化狀態(tài)類似M2巨噬細胞。然而,也有實驗證據(jù)表明TAM不僅是一個獨特的M2髓樣細胞群體,而且還有同時具備M1和M2信號。
下表總結(jié)了TAM與M1、M2之間分子表達上的差異:

CD169+巨噬細胞
抗原CD169或Siglec-1,最初是從骨髓、淋巴結(jié)、肝和脾中分離的一種巨噬細胞亞群發(fā)現(xiàn)的標記。這些細胞具有結(jié)合紅細胞的能力。 淋巴結(jié)包膜下竇和髓質(zhì)區(qū)、脾邊緣區(qū)中的巨噬細胞高表達CD169。到目前為止,CD169 +巨噬細胞的信號傳導途徑和活化信息還不足,與M1、M2的對比也不甚清楚。
CD169+巨噬細胞與紅細胞生成、免疫耐受、腎臟疾病、抗病毒等密切相關(guān)。
TCR+巨噬細胞
T細胞受體(TCR)是具有廣泛抗原特異性的抗原識別所必需的分子,與CD3形成復合物。這種復雜的TCR-CD3由8條鏈組成:兩條來自TCR,主要是αβ,偶爾有γδ,加上來自CD3的6條鏈:δε,γε和ζζ。多年來,普遍認同了TCR是T細胞唯一的,其他白細胞不能表達TCR。
然而,2006年有報道說,循環(huán)中的5-8%的中性粒細胞表達TCR-αβ復合物,中性性粒細胞中CD3依賴性TCR信號的參與,可抑制細胞凋亡并增加IL-8表達。此外,有少量嗜酸性粒細胞亞群,呈TCRγδ+和TCRαβ-,當這些嗜酸性粒細胞被CD3(非特異性刺激)活化時,可引起ROS、嗜酸粒細胞過氧化物酶(EPO)、嗜酸粒細胞源性神經(jīng)毒素(EDN)和細胞因子的釋放,當被分枝桿菌配體(特異性刺激)激活時,亦可產(chǎn)生ROS和EPO,但是不會釋放細胞因子。此外,這個亞群還具有抗腫瘤細胞毒活性,因此嗜酸性粒細胞TCRγδ+與免疫防御有關(guān)。
關(guān)于巨噬細胞亞群,有些文獻報道了人和鼠TCR +巨噬細胞的存在,這些TCR+巨生細胞常表達γδ可變鏈,在細菌暴露后,會表達不同的TCRVδ庫,表明TCRγδ能針對不同細菌發(fā)生不同的適應(yīng)性改變。
可見,世界之大,無奇不有。人類的研究,總是一遍又一遍的刷新我們的世界觀。你有什么話要說嗎?
文獻源:Chávez-Galán Leslie,Olleros Maria L,Vesin Dominique et al. Much More than M1 and M2 Macrophages, There are also CD169(+) and TCR(+) Macrophages.[J] .Front Immunol, 2015, 6: 263.
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