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什么是巨噬细胞？
巨噬细胞是天然免疫系统特化的，存活时间长，具有吞噬作用的细胞。它们与中性粒细胞一起，是感染的第一反应者。巨噬细胞参与细胞碎片和病原体的识别、吞噬和降解。巨噬细胞还在向T细胞提呈抗原以及诱导其他抗原呈递细胞表达共刺激分子等方面发挥作用，从而启动适应性免疫反应。此外，在炎症初期，它们通过释放细胞因子和趋化因子发挥重要作用，这些细胞因子和趋化因子反过来将其他免疫细胞募集到炎症部位。
巨噬细胞分类
不同的因素会导致不同的表型和巨噬细胞活化状态，包括信号分子、生长因子、转录因子、表观遗传和转录后机制和变化，以及微环境信号，如细胞因子、细胞间接触物和代谢物。此外，面对微生物及其产物，如脂多糖（LPS），巨噬细胞可以调节自身的活化状态。然而，巨噬细胞的活化在组织稳态以及炎症和疾病进展中起着至关重要的作用。一般来说，巨噬细胞可以根据其功能和活化作用进行分类，并分为两种亚型：经典活化的M1巨噬细胞和替代活化的M2巨噬细胞。
经典活化的M1型巨噬细胞
M1巨噬细胞主要通过天然和适应性免疫反应在Th1细胞募集、病原体抵抗和肿瘤控制中发挥作用。M1巨噬细胞通常由病原体、LPS、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）和Th1细胞因子干扰素γ（IFN-γ）活化。许多通路能促进巨噬细胞向M1极化，包括IRF/STAT、LPS/TLR4和NF-κB/PI-3激酶通路。
从特征上说，M1巨噬细胞抗原呈递活性强和分泌促炎细胞因子多，如白细胞介素1 （IL-1）、IL-6、TNF-α、一氧化氮（NO）和活性氧（ROS）。此外，它们下调IL-12和IL-23和IL-10的表达。M1巨噬细胞的刺激导致 IL-1b、TNF-α、IL-12、IL-18和IL-23的分泌水平提高。此外，M1巨噬细胞表型表达高水平的主要组织相容性复合体II类（MHC II）、CD68、CD80和CD86，以及针对Th1细胞的趋化因子，包括CXCL9和CXCL12。
表 1.人M1巨噬细胞标志物。这些标志物可用于区分M1巨噬细胞和其他细胞类型
物种
巨噬细胞亚型
标志物
标志物类型
人
M1
IFN-γ
分泌
人
M1
IL-1a
分泌
人
M1
IL-1b
分泌
人
M1
IL-6
分泌
人
M1
IL-12
分泌
人
M1
IL-23
分泌
人
M1
TNF-α
分泌
人
M1
CD16
表面
人
M1
CD16/CD32
表面
人
M1
CD32
表面
人
M1
CD64
表面
人
M1
CD68
表面
人
M1
CD80
表面
人
M1
CD86
表面
人
M1
CD369 (Dectin-1)
表面
人
M1
Mer (MerTK)
表面
人
M1
MHC II
表面
人
M1
IRF5
细胞内/转录因子
人
M1
STAT1
细胞内/转录因子
名词缩写表：CD，分化群；IFN，干扰素；IL,白细胞介素；IRF，干扰素调节因子；MHC，主要组织相容性复合体；NOS，一氧化氮合酶；STAT，信号转换器和转录活化剂；TNF，肿瘤坏死因子。
表 2.小鼠M1巨噬细胞标志物。这些标志物可用于区分M1巨噬细胞和其他细胞类型
物种
巨噬细胞亚型
标志物
标志物类型
小鼠
M1
IFN-γ
分泌
小鼠
M1
IL-1
分泌
小鼠
M1
IL-6
分泌
小鼠
M1
IL-12
分泌
小鼠
M1
IL-23
分泌
小鼠
M1
TNF-α
分泌
小鼠
M1
CD14
表面
小鼠
M1
CD16/CD32
表面
小鼠
M1
CD32
表面
小鼠
M1
CD64
表面
小鼠
M1
CD68
表面
小鼠
M1
CD80
表面
小鼠
M1
CD86
表面
小鼠
M1
CD204
表面
小鼠
M1
CD369 (Dectin-1)
表面
小鼠
M1
Ly-6C
表面
小鼠
M1
Mer (MerTK)
表面
小鼠
M1
MHC II
表面
小鼠
M1
IRF5
细胞内/转录因子
名词缩写表：CD，分化群；IFN，干扰素；IL，白细胞介素；IRF，干扰素调节因子；MHC，主要组织相容性复合体；TNF，肿瘤坏死因子。
替代活化型M2巨噬细胞
M2巨噬细胞可由寄生虫或真菌感染、免疫复合物、凋亡细胞、巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）、IL-13、TGF-b和2型辅助性T细胞因子 （Th2）IL-4、IL-33和IL-25通过Th2细胞替代活化。促进巨噬细胞进入M2状态的潜在信号包括STAT6、IRF4、PPARδ和PPARγ。
与经典活化亚型相反，替代活化的亚型表达相反的表达谱：下调IL-12和IL-23，上调IL-10和IL-1RA。此外，M2巨噬细胞表达较低的炎症细胞因子IL-1、IL-6和TNF-α。M2巨噬细胞在病原体清除、抗炎反应和代谢以及伤口愈合、组织重塑、免疫调节、肿瘤进展和恶性肿瘤中发挥作用。
M2表型的特点是表达CD206、CD163、CD209、FIZZ1和Ym1/2。一般来说，这种亚型高效表达吞噬作用和清除甘露糖和半乳糖所需的受体，以及能通过精氨酸酶通路增加鸟氨酸和多聚氨基酸的产生。这种类型的巨噬细胞表达的趋化因子有CCL1、CCL17、CCL18、CCL22和CCL24
M2巨噬细胞亚型
针对对巨噬细胞不同的刺激，已知有四种M2亚型：M2a、M2b、M2c和M2d。这些亚型因其细胞表面标志物、分泌的细胞因子和生物功能不同而各不相同。然而，所有M2巨噬细胞亚型都共同表达IL-10。
·M2a巨噬细胞：由IL-4或IL-13活化。IL-4反过来促进甘露糖受体（CD206）的表达。经证实，进一步上调 IL-10、TGF-b、CCL17、CCL18和CCL22能促进细胞生长、组织修复和胞吞作用。
·M2b巨噬细胞：由免疫复合物、Toll样受体（TLR）配体和IL-1b活化。活化后，这种亚型释放促炎和抗炎细胞因子TNF-α、IL-1b、IL-6和IL-10。M2b巨噬细胞在免疫反应和炎症的调节中发挥作用。
·M2c巨噬细胞：由糖皮质激素、IL-10和TGF-b（和灭活的巨噬细胞）活化。这种亚型的特征是高效表达抗炎IL-10、促纤维化因子TGF-b、CCL16、CCL18以及Mer受体酪氨酸激酶（MerTK），其中MerTK能促进凋亡细胞吞噬。
·M2d巨噬细胞：由TLR拮抗剂、IL-6和腺苷活化。腺苷促进IL-10和血管内皮生长因子（VEGF）的表达，这个过程能加剧血管生成和肿瘤进展。
表 3.人M2巨噬细胞标志物。这些标志物可用于区分M2巨噬细胞和其他类型的细胞
物种
巨噬细胞类型
标志物
标志物类型
人
M2
IDO
分泌
人
M2
IL-10
分泌
人
M2
TGF-b
分泌
人
M2
CD115
表面
人
M2
CD204
表面
人
M2
CD163
表面
人
M2
CD206 (MMR)
表面
人
M2
CD209 (DC-SIGN)
表面
人
M2
FceR1
表面
人
M2
VSIG4
表面
人
M2
IRF4
胞内/转录因子
人
M2
STAT6
胞内/转录因子
名词缩写表：CD，分化群；FceR1，IgE受体I的Fc片段；IDO，吲哚胺-2，3-双加氧酶；IL，白细胞介素；IRF，干扰素调节因子；STAT，信号转导和转录激活因子；TGF，转化生长因子；VSIG4，V-Set免疫球蛋白域蛋白4。
表 4.小鼠M2巨噬细胞标志物。这些标志物可用于区分M2巨噬细胞和其他类型的细胞
物种
巨噬细胞类型
标志物
标志物类型
小鼠
M2
精氨酸酶
分泌
小鼠
M2
IDO
分泌
小鼠
M2
IL-10
分泌
小鼠
M2
TGF-b
分泌
小鼠
M2
YM1
分泌
小鼠
M2
CD14
表面
小鼠
M2
CD115
表面
小鼠
M2
CD163
表面
小鼠
M2
CD204
表面
小鼠
M2
CD206 (MMR)
表面
小鼠
M2
CD209 (DC-SIGN)
表面
小鼠
M2
CSF1R
表面
小鼠
M2
FceR1
表面
小鼠
M2
Ly-6C
表面
小鼠
M2
IRF4
胞内/转录因子
小鼠
M2
RELM-a
胞内/转录因子
小鼠
M2
STAT6
胞内/转录因子
名词缩写表：CD，分化簇；CSF1R，集落刺激因子1受体；FceR1，IgE受体I的Fc片段；IDO，吲哚胺-2，3-双加氧酶；IL，白细胞介素；IRF，干扰素调节因子；RELMa，抵抗素样分子-α；TGF，转化生长因子。
下一期，我们将推出人巨噬细胞的分化操作流程，敬请持续关注。
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