人巨噬细胞，只极化为M1样、M2样巨噬细胞吗？

niwanmao

站内，时不时会有站友问M1、M2巨噬细胞的表型。
其实，这种在动物模型中清晰的二分法在人类中却并不那么明显，人M1样和M2样巨噬细胞之间的分隔其实是连续的，分界尚不清楚。确实，人类传染病的特征是促炎性微环境（以IL-1β、IL-6、IL-12、IL-23和肿瘤坏死因子为主导）、组织损伤（由经典活化巨噬细胞（M1样）驱动）、伤口愈合（由活化巨噬细胞（M2样）驱动）、抗炎微环境（主要由IL-10、 TGF-β、CCL1、CCL2、CCL17、CCL18和CCL22）之间的平衡。

极化是一个复杂的时空场（取决于时间和组织），涉及内在、外在和组织环境刺激，包括细胞因子、生长因子、脂肪酸、前列腺素和病原体衍生的分子。最基本的二分法观点首先将M1巨噬细胞归类为具有促炎表型，而M2被认为是抗炎巨噬细胞。然而，人类研究表明，它们的诱导途径和受调控的生物过程均不属于这种简单化的方案，并且原始极化在环境变化时可以逆转。

人类中与巨噬细胞M1样/ M2样轴最相关的平衡是免疫应答的Th1/Th2平衡形式。这种平衡一旦失调则引起慢性炎症和疾病。

巨噬细胞极化证据通常证实表型丧失、表型转换或表型调节。小鼠极化的巨噬细胞亚群更容易区分，主要基于一氧化氮合酶2和精氨酸酶-1分别作为M1和M2标记。 但是，来自数项研究的数据表明，人类单核细胞被极化为M1样表型后，在微环境条件发生变化时会切换为M2样修复巨噬细胞，反之亦然，所以M1和M2间并没有明确、固定。 另外，暴露于IL-13的M1样巨噬细胞可表现出M2样表型并获得吞噬活性，而转换成M1样表型的M2样巨噬细胞则丧失其内吞活性，但没有吞噬活性，使两者之间的功能更是模糊不清。

除了典型的M1样和M2样巨噬细胞外，最近发现了调节性巨噬细胞（MRs），它们在限制先天性和适应性免疫反应中的炎症中起关键作用。 在脂多糖（LPS）刺激后产生大量的IL-10，是一种新型的抑制性巨噬细胞，与诱导实体器官移植的耐受性和异种免疫反应有关。 脱氢酶/还原酶9（DHRS9）被认为是该类巨噬细胞群体的特异性标记物。

另外还发现其他表型的巨噬细胞在动脉粥样硬化中必不可少的：（i）在CXCL4刺激下诱导的M4巨噬细胞亚群，特征在于表面标记物如S100A8、甘露糖受体CD206和基质金属蛋白酶 7的表达，IL-6和TNF-α的释放。 它们具有弱吞噬作用，有潜在促动脉粥样硬化作用。 （ii）Mhem，作为动脉粥样硬化保护细胞，其特征是依赖血红素的活化转录因子（ATF1）和CD163表达，并通过吞噬红细胞作用参与血红蛋白清除。 其细胞内铁增加，氧化应激减少，抑制炎症激活和增加IL-10产生。

虽然目前发现五种活化的巨噬细胞表型，但是大家平时科研中做的最多的还是M1样和M2样（注意，这个M1-like、M2-like后面的like不能少），所以下图总结了这两种经典的二分类巨噬细胞活化表型及其诱导条件、功能：



看了这张图，如何选择标记来鉴定，心里应该有数了吧。


信源：Atri C, Guerfali FZ, Laouini D. Role of Human Macrophage Polarization in Inflammation during Infectious Diseases. Int J Mol Sci. 2018;19(6):1801. Published 2018 Jun 19. doi:10.3390/ijms19061801