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IPHASE/汇智和源 吞噬能力最强的免疫细胞——巨噬细胞
2024-02-05
巨噬细胞（Macrophages,m?）是一类具有吞噬和消化能力的白细胞，是免疫系统中的重要组成部分，具有强大的吞噬能力。作为单核-巨噬细胞系统的一部分，它们负责吞噬和清除体内的寄生虫、外来的细菌，以及异常或衰老的细胞。同时，巨噬细胞还具有参与调控炎症、促进伤口愈合、清除细胞残骸等功能，对维持机体免疫自稳和监视异常细胞起着关键作用。因此，在体外分离、纯化并扩增巨噬细胞对于免疫治疗等领域的研究具有重要意义！
一、巨噬细胞的简介
巨噬细胞也称组织细胞（histocyte），是由血液中的单核细胞穿出血管后分化而成，随后穿过血管内皮迁徙到不同组织，最终分化为具有组织特异性的巨噬细胞。在单核细胞分化为巨噬细胞的过程中，其体积增大、溶酶体增多，吞噬和消化能力逐渐增强，逐渐拥有发挥抵抗外界病菌入侵的能力。同时，还伴随着部分细胞表面受体增加、部分细胞内酶表达增强及分泌过氧化氢和超氧离子能力降低等变化。
在不同组织中巨噬细胞具有不同的名。
组织类型
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名称
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肝
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Kupffer细胞
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肺
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Alveolar巨噬细胞
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结缔组织
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组织细胞
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大脑神经组织
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小胶质细胞
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骨
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破骨细胞
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皮肤
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朗格汉斯细胞
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脂肪组织
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脂肪组织巨噬细胞
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结缔组织
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组织巨噬细胞
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淋巴结
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淋巴结巨噬细胞
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脾白髓
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脾巨噬细胞
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巨噬细胞分布广泛，在疏松结缔组织内数量较多。巨噬细胞形态多样，因其功能状态不同而变化，一般为圆形或椭圆形，并有短小突起，功能活跃者常伸出较长伪足而呈不规则形。胞核较小，呈圆形或椭圆形，着色较深。扫描电镜下，细胞表面有许多微皱褶和突起，呈彩球状。透射电镜下，胞质含有大量初级溶酶体、次级溶酶体、吞噬小泡和吞噬小体，此外还有较发达的高尔基复合体、少量线粒体和粗面内质网等。巨噬细胞在体外培养时可附着在玻璃和塑料表面，其胞质非特异性脂酶阳性，常以此收集和鉴别巨噬细胞 。
二、巨噬细胞的分型
对于巨噬细胞来说，不同的因素如信号分子、生长因子、转录因子及小生境信号等均会影响其活化状态和表型分类。一般来说，巨噬细胞可以根据其活化状态和发挥功能进可分为两种亚型：M1型即经典活化的巨噬细胞（classically activated macrophage），和M2型即替代性活化的巨噬细胞（alternatively activated macrophage）,针对巨噬细胞的不同刺激，M2型又可以分为M2a、M2b、M2c、M2d。两种亚型的巨噬细胞具有不同的功能。
图片来源：Int Immunopharmacol . 2019 May;70:459-466. doi: 10.1016/j.intimp.2019.02.050. Epub 2019 Mar 9.
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M1
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M2
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激活因子
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INF-γ、LPS
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Th-2细胞因子（IL-4、IL-13）、免疫复合物、IL-10
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细胞因子
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IL-12、IL-23、活化的细胞可以产生iNOS，炎症细胞因子（TNF、IL-6、IL-12、IL-15）在Th1反应中成为诱导性及效应性细胞。
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高表达清道夫受体（CD163、甘露糖受体、半乳糖型受体），IL-10、IL-8、单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）、干扰素诱导蛋白10（IP-10）、巨噬细胞炎性蛋白（MIP-1）。
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趋化因子
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CXCL1、2、3、5、8、9、10
CCL2、3、4、5、11、17
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CCL24、CCL17、CCL22、CCL2
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三、巨噬细胞功能
巨噬细胞的功能主要表现在三个方面：吞噬作用、抗原呈递作用和分泌生物活性物质以参与免疫应答。
吞噬作用
当病原体微生物、寄生虫或其他外来的抗原进入机体后，可首先被巨噬细胞吞噬并清除。在吞噬过程中，巨噬细胞在微管、微丝和肌动蛋白等细胞骨架的参与下，通过伸出伪足来包裹并摄入病原体或其他异物。同时，细胞内膜发生内陷、形成吞隐小泡等变化，促进巨噬细胞的包裹和吸收吞噬。
图片来源：https://view.inews.qq.com/k/20230506A00PB300?no-redirect=1&web_channel=wap&openApp=false
抗原呈递作用
巨噬细胞通过捕获、内吞和表达自身或外来抗原并将其提呈给其他免疫细胞来作为启动免疫反应的一部分，并且还分泌不同的趋化因子和各种强大的物质来影响适应性免疫细胞的激活。
分泌生物活性物质以参与免疫应答
巨噬细胞分泌细胞因子、补体蛋白和酶等多种生物活性物质。这些物质通过调节其他免疫细胞的活性和功能来参与免疫应答和炎症反应。例如，白细胞介素（IL）可以激活和调节T细胞、B细胞和NK细胞的活性；肿瘤坏死因子（TNF）可以诱导炎症反应并杀死被感染的细胞。
因此，作为唯一能够通过不同机制来对抗病原体的巨噬细胞，对其进行体外收集、纯化并扩增来研究细胞吞噬、细胞免疫和分子免疫具有重要意义！
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