巨噬細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)可追溯到1882年，生物學(xué)家 Ellie Metchnikoff 在研究缺乏適應(yīng)性免疫機制的原始動物時發(fā)現(xiàn)，并將這些細(xì)胞稱為吞噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞是具有異質(zhì)性的一群免疫細(xì)胞，具有高度可塑性，具有多種功能，包括組織發(fā)育和體內(nèi)平衡、清除細(xì)胞碎片、消除病原體和調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)。不同的誘導(dǎo)信號可激活巨噬細(xì)胞改變其自身的形態(tài)和生理特征。借用輔助性T細(xì)胞(Th)的概念，從激活方式上將巨噬細(xì)胞激活狀態(tài)通常被簡化為兩類：經(jīng)典激活的巨噬細(xì)胞(classically activated macrophages,CAMs或M1)和非經(jīng)典激活的巨噬細(xì)胞(alternatively activated macrophages,AAMs或M2)兩大類。M1型巨噬細(xì)胞產(chǎn)生促炎癥細(xì)胞因子，抵抗病原入侵但也造成機體損傷；M2型分泌抗炎癥細(xì)胞因子，并在組織修復(fù)與重建和腫瘤的形成過程中發(fā)揮作用。
圖2. 巨噬細(xì)胞的不同表型、細(xì)胞表面標(biāo)記和功能[2]
值得注意的是，巨噬細(xì)胞的這兩種分型并沒有獨立意義上的對立區(qū)分，即M1和M2表型并非相互排斥，而是經(jīng)常共存的，因此不能簡單地認(rèn)為它們是不同的巨噬細(xì)胞群體。巨噬細(xì)胞極化標(biāo)志物通常在不同分型的巨噬細(xì)胞上以不同水平表達，并且不同分型的巨噬細(xì)胞在特定條件下能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。在體內(nèi)傷口愈合中，巨噬細(xì)胞在早期階段表現(xiàn)出促炎 M1 分泌譜，高能力呈遞抗原、產(chǎn)生白細(xì)胞介素IL-12 和IL-23，抑制細(xì)胞增殖并造成組織損傷；在后期愈合階段，巨噬細(xì)胞則轉(zhuǎn)變?yōu)榭寡?M2 基因表達譜，通過產(chǎn)生血管生成介質(zhì)，例如轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）、血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）和表皮生長因子（EGF）等，促進炎癥消退和傷口愈合。圖3. 組織修復(fù)、再生和纖維化中主要巨噬細(xì)胞活化表型的機制[3]巨噬細(xì)胞極化的體外研究，通常使用IFN-γ和LPS等TLR激動劑誘導(dǎo)M1型極化，使用IL-4或IL-13等誘導(dǎo)M2型極化，然后檢測基因表達、細(xì)胞表面標(biāo)志物及蛋白質(zhì)含量和活性的變化。目前人巨噬細(xì)胞的體外培養(yǎng)主要分為無限增殖的單核細(xì)胞系THP-1來源或者原代分離的單核細(xì)胞誘導(dǎo)分化而來。巨噬細(xì)胞是體內(nèi)每個器官中都存在的細(xì)胞，存在于表皮、角膜和沒有血管的關(guān)節(jié)內(nèi)部，其體內(nèi)生物學(xué)研究的重要方法之一是巨噬細(xì)胞耗竭。體內(nèi)巨噬細(xì)胞耗竭是一種采用理化或遺傳學(xué)技術(shù)將巨噬細(xì)胞去除的方法。這種方法現(xiàn)已廣泛用于研究巨噬細(xì)胞在動物疾病模型中的作用和免疫病理或炎癥損傷機制研究，如炎癥性疾病：過敏性哮喘、糖尿病、肥胖、動脈粥樣硬化、自身免疫病相關(guān)的研究；以及其他領(lǐng)域疾病：腫瘤，病毒相關(guān)疾病，組織再生等相關(guān)的研究。氯膦酸鹽脂質(zhì)體法是目前常用的巨噬細(xì)胞耗竭方法。自從荷蘭Nico van Rooijen教授上世紀(jì)80年代底利用巨噬細(xì)胞的內(nèi)吞機制，將膜不通透性的氯膦酸鹽（clodronate）帶入細(xì)胞內(nèi)，氯膦酸鹽被釋放，當(dāng)達到一定的濃度時可引發(fā)巨噬細(xì)胞的凋亡，從而達到去除巨噬細(xì)胞的目的，Nico van Rooijen教授團隊成功開發(fā)出一款Clodronate Liposomes體內(nèi)局勢細(xì)胞清除劑，也就是荷蘭Liposoma頻頻。該試劑作為目前成熟，便捷和經(jīng)濟的巨噬細(xì)胞清除工具被廣泛應(yīng)用。
圖4.巨噬細(xì)胞清除原理示意圖
[1] Gordon S. Alternative activation of macrophages. Nat Rev Immunol. 2003;3(1):23-35. doi:10.1038/nri978
[2] Wang LX, Zhang SX, Wu HJ, Rong XL, Guo J. M2b macrophage polarization and its roles in diseases. J Leukoc Biol. 2019 Aug;106(2):345-358. doi: 10.1002/JLB.3RU1018-378RR. Epub 2018 Dec 21. PMID: 30576000; PMCID: PMC7379745.
[3] Chu S, Wang J, Gao F. The Application of Chitosan Nanostructures in Stomatology. Molecules. 2021 Oct 19;26(20):6315. doi: 10.3390/molecules26206315. PMID: 34684896; PMCID: PMC8541323.
