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巨噬细胞清除剂ClodronateLiposomes使用前须了解的巨噬细胞背景知识

更新时间:2023-07-16   点击次数:497次
巨噬细胞的发现可追溯到1882年,生物学家 Ellie Metchnikoff 在研究缺乏适应性免疫机制的原始动物时发现,并将这些细胞称为吞噬细胞。巨噬细胞是具有异质性的一群免疫细胞,具有高度可塑性,具有多种功能,包括组织发育和体内平衡、清除细胞碎片、消除病原体和调节炎症反应。不同的诱导信号可激活巨噬细胞改变其自身的形态和生理特征。


图1. 巨噬细胞起源[1]


借用辅助性T细胞(Th)的概念,从激活方式上将巨噬细胞激活状态通常被简化为两类:经典激活的巨噬细胞(classically activated macrophages,CAMs或M1)和非经典激活的巨噬细胞(alternatively activated macrophages,AAMs或M2)两大类。M1型巨噬细胞产生促炎症细胞因子,抵抗病原入侵但也造成机体损伤;M2型分泌抗炎症细胞因子,并在组织修复与重建和肿瘤的形成过程中发挥作用。

 

图2. 巨噬细胞的不同表型、细胞表面标记和功能[2]

值得注意的是,巨噬细胞的这两种分型并没有绝对意义上的对立区分,即M1和M2表型并非相互排斥,而是经常共存的,因此不能简单地认为它们是不同的巨噬细胞群体。巨噬细胞极化标志物通常在不同分型的巨噬细胞上以不同水平表达,并且不同分型的巨噬细胞在特定条件下能发生相互转化。在体内伤口愈合中,巨噬细胞在早期阶段表现出促炎 M1 分泌谱,高能力呈递抗原、产生白细胞介素IL-12 和IL-23,抑制细胞增殖并造成组织损伤;在后期愈合阶段,巨噬细胞则转变为抗炎 M2 基因表达谱,通过产生血管生成介质,例如转化生长因子-β(TGF-β)、血管内皮生长因子(VEGF)和表皮生长因子(EGF)等,促进炎症消退和伤口愈合。

图3. 组织修复、再生和纤维化中主要巨噬细胞活化表型的机制[3]


体外研究

巨噬细胞极化的体外研究,通常使用IFN-γ和LPS等TLR激动剂诱导M1型极化,使用IL-4或IL-13等诱导M2型极化,然后检测基因表达、细胞表面标志物及蛋白质含量和活性的变化。目前人巨噬细胞的体外培养主要分为无限增殖的单核细胞系THP-1来源或者原代分离的单核细胞诱导分化而来。


体内研究

巨噬细胞是体内每个组织器官中都几乎存在的细胞,存在于表皮、角膜和没有血管的关节内部,其体内生物学研究的重要方法之一是巨噬细胞耗竭。体内巨噬细胞耗竭是一种采用理化或遗传学技术将巨噬细胞去除的方法。这种方法现已广泛用于研究巨噬细胞在动物疾病模型中的作用和免疫病理或炎症损伤机制研究,如炎症性疾病:过敏性哮喘、糖尿病、肥胖、动脉粥样硬化、自身免疫病相关的研究;以及其他领域疾病:肿瘤,病毒相关疾病,组织再生等相关的研究。LIPOSOMA的氯膦酸盐脂质体ClodronateLiposomes是目前的巨噬细胞耗竭方法的。

参考文献

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.


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