巨噬细胞属于固有免疫细胞,具有很强的变形运动能力,可以吞噬杀伤清除病原体。作为专职抗原提呈细胞,具有摄取、加工提呈抗原引发适应性免疫应答的能力。大多数病原体通过呼吸系统、肠粘膜、皮肤损伤或泌尿生殖道进入宿主。由于巨噬细胞聚集在粘膜下层组织中,它们通常是第一个遇到病原体的防御细胞。当某些吞噬细胞受体与病原体表面相互作用时,吞噬作用就开始了。

1.来源

巨噬细胞有两种不同的发育途径。简而言之,组织驻留型巨噬细胞由胚胎前体(胚胎卵黄囊和胎肝祖细胞)(embryonic precursors (fetal yolk sack or fetal liver progenitors))发育而来,单核细胞源性巨噬细胞由骨髓中的造血干细胞(bonemarrow haemopoietic cell progenitors)发育而来。

组织常驻巨噬细胞广泛分布于体内,根据其所处的位置不同命名不同。巨噬细胞在中枢神经系统称为小胶质细胞、肝脏中为Kuffer细胞、骨组织中为破骨细胞等等。单核细胞来源的巨噬细胞作为巨噬细胞补充的储存库,并在病理中被招募。细胞因子,如巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)和CCL2,是参与单核细胞募集到组织中的主要趋化因子。

与组织稳态相比,癌症的特点是单核细胞募集和/或组织巨噬细胞的扩增增加,这两种细胞群都参与了肿瘤的发生。

2.分型

巨噬细胞是高度可塑性的细胞,在响应微环境信号,如趋化因子和细胞因子分化/极化成具有特定功能的不同表型。目前的巨噬细胞分类是基于它们的功能和对极化剂的反应。传统上,非极化巨噬细胞被称为M0 (naïve),所有其他巨噬细胞表型被分为M1(经典)和M2(非经典)。M2亚型包括M2a、M2b、M2c、M2d。

通过IFN-γ(Th1产生)和脂多糖(LPS) 等细胞因子诱导的是M1型巨噬细胞。M1巨噬细胞产生促炎细胞因子,如 IL-6 和 TNF-α,参与促炎反应,具有抗肿瘤、清除凋亡细胞及坏死组织的能力。由Th2 细胞产生的 IL-4、IL-5 和 IL-13 等细胞因子诱导的M2巨噬细胞,通过分泌抗炎细胞因子,如IL-10 和 TGF-β,产生抗炎反应,参与肿瘤血管的生成和细胞外基质的重塑,还可以通过下调M1型巨噬细胞介导的功能和适应性免疫来控制炎症反应,从而发挥促肿瘤进展的作用。

3.肿瘤相关巨噬细胞(Tumor Associated Macrophages)

TAM指浸润在肿瘤细胞周围的巨噬细胞。致瘤性肿瘤微环境(TME)的 TAM 浸润增加,其存在与肿瘤进展、治疗耐药性和低生存率密切相关。靶向 TAM 的主要机制包括:阻断招募、刺激复极化和耗竭方法。

1. 抗肿瘤 TME 特点

(1)存在多种类型的免疫细胞,包括1型辅助T细胞(Th1)、CD8+细胞毒性T淋巴细胞(CTL)、M1巨噬细胞、N1中性粒细胞、NK细胞和 DC。

(2)促炎生物活性分子,如抗肿瘤因子:IL-2、IL-12、IFNγ;生长因子:粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF);趋化因子:CXCL9、CXCL10。

2. 促肿瘤 TME 特点

(1)免疫细胞群包括:M2巨噬细胞、2型辅助T细胞(Th2)、髓源性抑制细胞(MDSC)、N2中性粒细胞、耐受性树突状细胞(tDC)和 Tregs。

(2)致瘤生物活性分子,包括致瘤因子:IL-4、IL-6、IL-10、TGF-b、IFN-γ;血管生成因子:VEGF;生长因子:GM-CSF、EGF、肝细胞生长因子(HGF)、成纤维细胞生长因子(FGF);趋化因子:CCL2。

M-CSF(也称为CSF-1)是参与单核细胞募集和M2极化以及组织内巨噬细胞自我更新的重要分子,晚期肿瘤患者高表达M-CSF。

4.marker

CD68和CD11b可以标记巨噬细胞。

人和小鼠M1巨噬细胞marker:CD80、CD86、CD64、CD16、CD32和MHCⅡ。

人和小鼠M2巨噬细胞marker:CD163、CD115和CD206。

参考

免疫细胞科普——你不知道的巨噬细胞 - 知乎

巨噬细胞功能与特点-赛默飞 | Thermo Fisher Scientific - CN

Frontiers | Tumor Associated Macrophages: Origin, Recruitment, Phenotypic Diversity, and Targeting

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