巨噬细胞（macrophage，mφ）于 1882 年被 Elia Metchnikoff (埃利·梅奇尼科夫)First于海星幼体中所察觉，Elia Metchnikoff 与 Paul Ehrlich 也因此共同摘得 1908 年诺贝尔生理学和医学奖的桂冠。
巨噬细胞（mφ）的功能表型命运在复杂的体内微环境中被多种因素所左右。其极化方向可趋向于典型的促炎 M1 型或抗炎及免疫调节的 M2 型，而这一抉择取决于所处环境条件所传递的信号刺激。M1 或 M2 极化并非简单的随机过程，而是一个受到多层次、多因素精确调控的复杂生物学程序。
巨噬细胞的起源是一个复杂的过程，涉及多种细胞来源。其中，一部分巨噬细胞是由胚胎祖细胞产生的。在胚胎发育阶段，卵黄囊巨噬细胞发挥着关键的输入作用，这些细胞的产生独立于血液单核细胞。另外，成年后骨髓来源的单核细胞也是巨噬细胞的重要来源之一。这种多源性的特点为巨噬细胞群体的多样性和功能复杂性奠定了基础。
巨噬细胞在免疫反应中的调节作用以及其功能的可塑性和表型变化，主要依赖于细胞因子、转录和表观遗传层面的精细调控。细胞因子作为细胞间通讯的重要信使，在巨噬细胞的功能塑造中起到了直接的诱导作用。例如，在炎症环境下，促炎细胞因子可以驱动巨噬细胞向 M1 型极化，增强其吞噬和杀菌功能，同时释放更多的炎症介质。而在组织修复和免疫抑制的情境中，抗炎细胞因子则引导巨噬细胞向 M2 型转化，发挥免疫调节和组织重塑的功能。
从转录角度来看，不同的转录因子在巨噬细胞的表型决定中扮演着关键角色。这些转录因子可以结合到特定的基因启动子区域，开启或关闭一系列与 M1 或 M2 极化相关的基因表达。例如，在 M1 极化过程中，某些转录因子可以上调编码促炎细胞因子和趋化因子的基因转录，而在 M2 极化时，另一些转录因子则会促进抗炎细胞因子和组织修复相关因子的表达。
表观遗传偏差同样对巨噬细胞的功能和表型产生深远影响。DNA 甲基化、组蛋白修饰等表观遗传改变可以调控基因的可及性。在 M1 或 M2 极化过程中，特定基因区域的表观遗传标记会发生动态变化，使得相关基因更容易或更难被转录，从而实现巨噬细胞功能的精准调控。
巨噬细胞在不同组织中呈现出高度的异质性，这是其适应各种组织微环境和功能需求的体现。
1.破骨细胞（Osteoclast）
在骨髓环境中，巨噬细胞分化为破骨细胞。破骨细胞的主要功能是参与骨组织的吸收和重塑。它通过释放酸性物质和蛋白酶来溶解骨矿物质和有机基质，在骨骼的生长、修复和维持正常的钙磷平衡等过程中发挥着重要的作用。例如，在骨折后的愈合过程中，破骨细胞会首先对受损的骨组织进行清理，为新骨的形成创造条件。
2.小胶质细胞（Microglial cell）
中枢神经系统中的小胶质细胞是神经免疫的重要组成部分。它作为中枢神经系统的常驻巨噬细胞，具有免疫监视的功能。在神经损伤或炎症发生时，小胶质细胞会被迅速激活，一方面可以吞噬清除病原体、细胞碎片等有害物质，另一方面可以释放细胞因子来调节神经炎症反应。例如，在阿尔茨海默病等神经退行性疾病中，小胶质细胞的过度激活可能会导致神经毒性，而适当的调节其功能则可能有助于减轻神经炎症和神经元损伤。
3.肺泡巨噬细胞（Alveolar macrophage）
肺脏中的肺泡巨噬细胞是抵御呼吸道病原体的第一道防线。它们可以吞噬吸入的灰尘、细菌、病毒等异物，防止其进入肺组织深处。肺泡巨噬细胞还能够通过分泌多种细胞因子和趋化因子来调节肺部的免疫反应。例如，在肺炎的发生过程中，肺泡巨噬细胞会积极吞噬病原菌，并且通过释放炎症介质来招募其他免疫细胞，共同对抗感染。
4.枯否细胞（Kupffer cell）
肝脏中的枯否细胞在肝脏的免疫防御和解毒过程中具有重要地位。它可以清除血液中的细菌、病毒、内毒素等有害物质，同时还能够处理和代谢一些药物和外源性毒素。例如，在肝脏受到病毒感染时，枯否细胞会发挥吞噬和免疫调节作用，保护肝脏组织免受过度的损伤。
5.脾脏中的多种巨噬细胞
在脾脏中，白髓巨噬细胞主要参与免疫应答的调节，红髓巨噬细胞在清除衰老红细胞等血液成分方面发挥作用，边缘区巨噬细胞可以捕获和处理血液中的抗原，嗜金属巨噬细胞可能与金属离子的代谢或解毒等过程有关。这些不同类型的脾脏巨噬细胞共同协作，维持脾脏作为重要免疫器官的功能。
巨噬细胞的高度异质性,是微环境信号、发育起源、代谢状态、表观遗传修饰及宿主因素等多层次调控的结果。这种多样性使其在免疫防御、组织稳态和疾病进展中扮演多重角色，但也为靶向巨噬细胞的治疗策略带来挑战（如精准调控特定亚群）。因此，设计研究实验时，可以从微环境（组织定位），激活状态（极化方向），发育起源，代谢重编程，细胞间互作，表观遗传调控，病理状态，微生物群影响，宿主因素（年龄、性别，如性激素：雌激素增强M2型极化，雄激素可能促进M1型反应，导致性别差异性疾病易感性。），转录因子网络。
