Nature以封面综述形式介绍巨噬细胞

　　

生物通报道：巨噬细胞是造血系统中可塑性最强的一种细胞，所有组织中都有这种细胞，并且其也具有极强的功能多样性。4月25日Nature杂志以“A Cell For All Seasons”为标题在封面上放上了一个蓝色的巨噬细胞图片，并在刊内以综述的形式探讨了巨噬细胞为哺乳动物生理及病理生理适应性所做的贡献，并从这种平衡机制的角度解析了巨噬细胞。

巨噬细胞（Macrophages）是一种位于组织内的白血球，源自单核细胞，这种细胞正常发育、体内平衡、组织修复和对病原体的免疫反应中扮演了许多不同的角色。这也就是说，几乎每一种人类疾病都涉及它们，它们也是主要治疗目标，因为它们的功能可以被加强或抑制，以改变疾病的结果。

不过虽然各组织巨噬细胞相互不同，并且也不同的转录谱和功能，但都具有一种动态平衡，然而，这些修复和自我平衡的功能会由于慢性损伤遭到破坏，导致出现疾病。

来自美国NIH，加州大学旧金山分校的三位学者在这篇综述中，探讨了巨噬细胞如何调控正常生理和发育功能，并提出几个相关疾病的例子。作者通过巨噬细胞在不同角色中采用的状态定义了其“标志”，并提及了一些关于巨噬细胞系，身份和调控方面的新的见解。巨噬细胞已成为许多人类疾病的重要治疗靶标，因此理解这种多样性十分必要。

巨噬细胞的起源

巨噬细胞在免疫反应中发挥关键性的作用，保护生物体对抗感染，调控组织炎症发展。根据它们在机体中不同的定位和执行的功能可将巨噬细胞分为不同的种类。

近日来自英国伦敦大学国王学院的科学家们在对这些不同类型细胞的共同起源研究中，获得了一些令人吃惊的研究发现。研究结果揭示有两种不同的巨噬细胞系持续进入了成年期，并且这两种细胞系具有不同的起源。

研究人员利用胚胎发育早期阶段的细胞标记物追踪了这些不同的免疫细胞的路径。研究产生了一些意料之外的结果。在卵黄囊中形成的髓样细胞形成了定位于成年小鼠各种器官组织中的巨噬细胞。而在血流中循环的巨噬细胞则不是起源于卵黄囊。这些巨噬细胞完全由干细胞生成。

巨噬细胞的分化

巨噬细胞至少有两个亚类，即M1型和M2型。M1型巨噬细胞参与促炎反应，且在宿主防御细菌和病毒感染中发挥核心作用。M2巨噬细胞与抗炎反应、寄生虫感染、组织重构、纤维化以及肿瘤疾病发展相关。Trib1是个衔接蛋白，与泛素连接酶COP1相互作用参与蛋白降解。

近期日本的科学家发现Trib1对F4/80 + MR +组织内在巨噬细胞的分化至关重要，且这些巨噬细胞和M2巨噬细胞、酸性粒细胞具有共同的特性(称之为M2类巨噬细胞)。但是，Trib1在M1髓系细胞就不会发挥这种作用。

这些结果表明Trib1在脂肪组织维持和脂质代谢紊乱上发挥关键作用，而其作用是通过控制组织内在M2类巨噬细胞的分化实现的。

巨噬细胞局部增殖

过去人们认为当机体出现炎症时是通过将免疫细胞从血液中招募至炎症部位从而发生抗感染免疫效应的。在2011年的一篇Science文章中，研究人员证实在TH2炎症反应中，免疫系统并非是从血液中招募巨噬细胞，而是在损伤或感染部位原位激活巨噬细胞，促使其发生了快速增殖。

巨噬细胞与疾病

慢性损伤时，一群具有双向分化功能的肝祖细胞（HPCs）被激活，胆管上皮细胞和肝细胞再生。

来自英国爱丁堡大学等处的研究在人肝病和小鼠模型中观察胆管细胞增生，即Notch 和Wnt 信号二者通过与活化的成纤维母细胞或巨噬细胞相互作用直接特化HPCs。

研究人员发现在胆管增生的过程中成纤维母细胞表达的Jagged 1（Notch 的一个配体）促进 Notch信号在HPCs的转导，继而在胆道中特化形成胆管上皮细胞。或者，在肝细胞再生过程中巨噬细胞吞噬肝细胞碎片诱导Wnt3a的表达。这导致经典的Wnt信号通路在临近HPCs中的转导，从而使得这些细胞持续表达Numb（决定细胞命运的一个因素）并且促进其特化形成肝细胞。通过这两条通路促进成人慢性肝损伤时肝实质细胞的再生。

原文摘要：

Macrophage biology in development, homeostasis and disease

Macrophages, the most plastic cells of the haematopoietic system, are found in all tissues and show great functional diversity. They have roles in development, homeostasis, tissue repair and immunity. Although tissue macrophages are anatomically distinct from one another, and have different transcriptional profiles and functional capabilities, they are all required for the maintenance of homeostasis. However, these reparative and homeostatic functions can be subverted by chronic insults, resulting in a causal association of macrophages with disease states. In this Review, we discuss how macrophages regulate normal physiology and development, and provide several examples of their pathophysiological roles in disease. We define the ‘hallmarks’ of macrophages according to the states that they adopt during the performance of their various roles, taking into account new insights into the diversity of their lineages, identities and regulation. It is essential to understand this diversity because macrophages have emerged as important therapeutic targets in many human diseases.