巨噬细胞是大家关注比较多的细胞亚群，今天我们来梳理一下巨噬细胞常见的功能和表型。

1. 巨噬细胞介导炎症反应

【基本介绍】巨噬细胞M1亚型是炎症反应的关键参与者。其激活主要由IFN-γ和LPS诱导，通过TLR信号通路激活NF-κB等转录因子，促进iNOS、TNF-α、IL-1β等促炎因子表达。这些因子增强炎症反应，招募更多免疫细胞，清除病原体。M1型巨噬细胞还通过产生ROS和NO，直接杀伤病原体，维持炎症状态。

【检测方法】可通过流式细胞术检测表面标志物如CD86、CD40等表达水平；免疫荧光可观察细胞内iNOS、TNF-α等蛋白分布；实时定量PCR可测定相关基因表达量；酶联免疫吸附测定（ELISA）可检测细胞培养上清中促炎细胞因子含量。

【文章案例】

Ccl2-Induced Regulatory 'T Cells Balance Inflammation Through Macrophage Polarization During Liver Reconstitution

Ccl2诱导调节性T细胞通过巨噬细胞极化平衡炎症反应，促进肝再生。研究发现Ccl2主要由ILC1s产生，其招募的Tregs可分泌IL-10，诱导巨噬细胞从M1型向M2型极化，减少IL-6和TNF-α分泌，平衡肝内炎症环境，从而促进肝再生。

2. 巨噬细胞介导纤维化

【基本介绍】巨噬细胞在纤维化进程中扮演关键角色，通过分泌多种细胞因子与趋化因子，如TGF-β，激活成纤维细胞，促其转化为肌成纤维细胞，合成大量细胞外基质（ECM），如胶原蛋白，引发组织纤维化。该过程涉及多种信号通路，包括TGF-β/Smad通路、PI3K-Akt-mTOR通路。

【检测方法】组织学检测方面，通过HE染色观察组织结构变化，Masson染色评估胶原沉积程度；免疫组化染色可检测巨噬细胞标志物（如CD68）、纤维化标志物（如α-SMA、Collagen I）的表达与分布。此外，还可利用流式细胞术分析巨噬细胞亚群比例，以及Western blot检测相关蛋白表达水平。

【文章案例】

Macrophage STING signaling promotes fibrosis in benign airway stenosis via an IL6-STAf3 pathway

巨噬细胞STING信号通过IL6-STAT3通路促进良性气道狭窄纤维化。研究发现受损上皮细胞释放的dsDNA激活巨噬细胞的cGAS-STING通路诱导IL-6激活STAT3，引发炎症和纤维化。

3. 巨噬细胞调控血管重构

【基本介绍】巨噬细胞通过多种机制调控血管重构，如分泌血管内皮生长因子（VEGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）等促血管生成因子，刺激内皮细胞增殖、迁移，形成新血管。同时，巨噬细胞还能释放基质金属蛋白酶（MMPs），降解细胞外基质，为血管重构提供空间。相关通路包括VEGF-VEGFR通路、TGF-β通路等，精细调控血管的生成、重塑与成熟，影响血管的结构与功能。

【检测方法】在组织水平，免疫组化染色可检测血管内皮细胞标志物（如CD31）的表达，评估血管密度与分布；Masson染色能观察血管壁的胶原沉积情况。在细胞水平，可通过共培养巨噬细胞与内皮细胞，观察内皮细胞的管状结构形成情况，评估血管生成能力。此外，还可利用流式细胞术检测巨噬细胞表面标志物的表达变化，以及Western blot检测相关信号通路蛋白的磷酸化水平。

【文章案例】

Macrophage-Expressed Coagulation Factor VIl Promotes Adverse Cardiac Remodeling

巨噬细胞表达的凝血因子VII促进心脏不良重塑。研究发现巨噬细胞表达的凝血因子VII通过TF-FVIIa-PAR2信号复合体激活TGF-β1和MAP激酶促进炎症性巨噬细胞极化，进而导致心脏不良重塑。

4. 巨噬细胞的组织修复功能

【基本介绍】在组织损伤后，巨噬细胞被募集到损伤部位，通过分泌多种细胞因子和趋化因子，如TGF-β、IL-10等，促进细胞增殖和分化。这些因子可以激活成纤维细胞，促进胶原蛋白的合成，从而修复受损组织。此外，巨噬细胞还可以通过吞噬凋亡细胞和碎片，清除损伤部位的有害物质，为组织修复创造良好的微环境。

【检测方法】主要通过观察其在组织损伤模型中的表现，例如建立损伤模型，然后在损伤部位注射巨噬细胞，观察伤口愈合的速度和质量。通过组织切片染色，如Masson染色观察胶原蛋白的沉积情况，免疫组化检测TGF-β、IL-10等细胞因子的表达水平，以及流式细胞术检测巨噬细胞的吞噬活性等方法，来评估巨噬细胞的组织修复功能。

【文章案例】

Lipid synthesis, triggered by PPARY T166 dephosphorylation, sustains reparative function of macrophages during tissue repair

PPARγT166去磷酸化触发脂质合成以维持巨噬细胞在组织修复中的修复功能。研究发现PPARγ T166去磷酸化后，其与脂质合成相关基因调控区域的结合活性增加，促进脂质合成，积累的脂质作为信号分子触发STAT3介导的生长因子表达和内质网扩张，从而增强其修复功能。

5. 巨噬细胞吞噬、胞葬作用

【基本介绍】吞噬作用是巨噬细胞通过其表面受体识别并包裹病原体或细胞碎片，形成吞噬体，与溶酶体融合降解的过程。胞葬作用是巨噬细胞对凋亡细胞的吞噬清除。其分子机制涉及多种受体，如清道夫受体、Toll样受体等识别配体。信号通路包括PI3K-Akt通路等，调节细胞骨架重组和吞噬体形成，促进吞噬过程。

【检测方法】吞噬实验中，用荧光标记的病原体或细胞碎片与巨噬细胞共孵育，通过荧光显微镜观察荧光信号在细胞内的分布，统计吞噬细胞比例和吞噬颗粒数量。流式细胞术可快速检测大量细胞的吞噬情况，分析细胞荧光强度分布。电子显微镜能观察吞噬体超微结构，确定吞噬体与溶酶体融合等细节。

【文章案例】

NLRP3 inflammasome constrains liver regeneration through impairing MerTK-mediated macrophage efferocytosis

NLRP3炎症体通过损害MerTK介导的巨噬细胞胞葬作用限制肝脏再生。研究发现Nlrp3缺失可促进MerTK介导的胞葬作用，诱导巨噬细胞向促修复的Ly6Clo表型转化。其缺失或抑制可促进肝脏再生，而过表达则会损害肝脏再生。

6. 巨噬细胞的抗菌功能

【基本介绍】巨噬细胞通过模式识别受体如Toll样受体识别病原体相关分子模式，激活后产生多种细胞因子和趋化因子，促进炎症反应和免疫细胞募集。还可吞噬病原体，在吞噬体与溶酶体融合后，利用溶酶体内的酶类和活性氧等杀灭病原体，涉及NADPH氧化酶等分子机制，发挥清除病原体的作用。

【检测方法】吞噬实验用荧光标记病原体与巨噬细胞共孵育，通过荧光显微镜观察吞噬情况，计算吞噬率；还可检测杀菌能力，将巨噬细胞与病原体共培养后，统计存活病原体数量；此外，检测细胞因子分泌水平，如用ELISA法测定TNF-α等细胞因子浓度，综合评估其抗菌功能。

【文章案例】

Macrophage targeted graphene oxide nanosystem synergize antibiotic killing and host immune defense for Tuberculosis Therapy

巨噬细胞靶向的氧化石墨烯纳米系统协同抗生素杀伤和宿主免疫防御用于结核病治疗。研究发现该纳米系统能被巨噬细胞选择性摄取，其在溶酶体酸性环境下加速药物释放，可显著促进结核分枝杆菌感染巨噬细胞的自噬、凋亡及抗菌M1极化，增加抗菌IFN-γ和一氧化氮产生，有效增强细胞内结核分枝杆菌杀伤效果，减少感染小鼠肺部菌载量，减轻病理和炎症。

7. 巨噬细胞抗原呈递作用

【基本介绍】巨噬细胞吞噬病原体后，在细胞内将病原体分解，将抗原肽段与MHC-Ⅱ类分子结合，形成复合物。然后，通过细胞表面的MHC-Ⅱ类分子将抗原信息展示给CD4⁺T细胞，激活T细胞，启动免疫反应。此过程涉及内质网、高尔基体等细胞器，依赖多种信号通路调节抗原加工与呈递效率。

【检测方法】检测巨噬细胞抗原呈递表型，常用流式细胞术。先用荧光标记的抗体针对MHC-Ⅱ类分子和CD4⁺T细胞表面标志物进行染色，通过流式细胞仪检测细胞表面荧光强度，分析巨噬细胞与T细胞的结合情况，判断抗原呈递效果。也可用共聚焦显微镜观察细胞间接触和抗原复合物分布，从形态学角度评估呈递表型。

【文章案例】

Cholangiocarcinoma PDHA1 succinylation suppresses macrophage antigen presentation via alpha-ketoglutaric acid accumulation

胆管癌PDHA1琥珀酰化通过α-酮戊二酸积累抑制巨噬细胞抗原呈递。研究发现PDHA1琥珀酰化使α-酮戊二酸在肿瘤微环境中积累，激活巨噬细胞OXGR1受体，触发MAPK信号通路，抑制MHC-II抗原呈递，促进免疫逃逸和肿瘤进展。抑制PDHA1琥珀酰化可增强吉西他滨和顺铂的化疗效果。

8. 巨噬细胞免疫调节作用

【基本介绍】巨噬细胞表面有多种受体，识别病原体相关分子模式（PAMPs）和损伤相关分子模式（DAMPs）。激活后，通过分泌细胞因子如白细胞介素、肿瘤坏死因子等，调节免疫细胞活性。还可表达共刺激分子，影响T细胞等免疫细胞活化。

【检测方法】检测巨噬细胞免疫调节表型，常用流式细胞术检测细胞表面标志物表达，如共刺激分子，ELISA可测细胞因子分泌水平。还可通过细胞共培养实验，观察巨噬细胞对其他免疫细胞增殖、活化影响，综合评估其免疫调节功能。

【文章案例】

Targeting 0XCT1-mediated ketone metabolism reprograms macrophages to promote antitumor immunity via CD8+ T cells in hepatocellular carcinoma

OXCT1介导的酮代谢重编程巨噬细胞促进肝细胞癌的抗肿瘤免疫。研究发现OXCT1在肿瘤相关巨噬细胞中高表达，OXCT1高表达诱导琥珀酸在巨噬细胞中积累，增加Arg1启动子的H3K4me3水平，促进Arg1转录，抑制CD8+ T细胞耗竭，促进肿瘤生长；而抑制OXCT1表达可重编程巨噬细胞，增强抗肿瘤免疫。

9. 巨噬细胞巨噬细胞-肌成纤维细胞转化（MMT）

【基本介绍】巨噬细胞-肌成纤维细胞转化是免疫与组织修复领域和纤维化过程的重要现象。在组织损伤等刺激下，巨噬细胞通过特定信号通路，如TGF-β信号通路激活，其细胞形态与功能发生改变，表达肌成纤维细胞标志物，如α-平滑肌肌动蛋白等，参与组织修复与重塑。相关分子机制复杂，涉及多种细胞因子、转录因子的调控，如Smad蛋白在TGF-β信号传导中起关键作用，调控基因表达，促使巨噬细胞向肌成纤维细胞转化。

【检测方法】常用免疫荧光染色法，利用特异性抗体标记α-平滑肌肌动蛋白等标志物，观察细胞形态与标志物表达情况。还可结合流式细胞术，对大量细胞进行快速分选与标志物表达水平定量分析，综合判断转化程度。此外，通过细胞收缩实验，评估细胞的肌成纤维细胞功能特性，进一步确认转化表型。

【文章案例】

IKKε-deficient macrophages impede cardiac repair after myocardial infarction by enhancing the macrophage-myofibroblast transitio

IKKε缺失巨噬细胞通过增强巨噬细胞-肌成纤维细胞转化阻碍心肌梗死后心脏修复。研究发现IKKε缺失小鼠表现出生存率降低、炎症加重、心脏纤维化显著和射血分数降低，其心脏巨噬细胞中纤维化标志物表达增加且p-p38水平降低，表明巨噬细胞-肌成纤维细胞转化增强，导致心脏修复受损。

10. 巨噬细胞衰老

【基本介绍】巨噬细胞衰老是指巨噬细胞随着年龄增长或受到损伤等因素，出现功能减退、代谢改变等状态。其相关分子机制涉及DNA损伤累积，导致细胞周期停滞；线粒体功能障碍，产生活性氧增多，进一步损伤细胞；以及端粒缩短等。在通路方面，p53/p21信号通路被激活，调控细胞周期；NF-κB信号通路活化，影响炎症因子分泌，促使巨噬细胞进入衰老状态。

【检测方法】形态学观察，衰老巨噬细胞体积增大，出现空泡。功能检测方面，测定吞噬能力，衰老细胞吞噬功能下降；检测细胞因子分泌，衰老巨噬细胞分泌促炎因子增多，抗炎因子减少。还可通过检测细胞周期标志物如p21表达，以及β-半乳糖苷酶活性，活性升高提示细胞衰老。

【文章案例】

Senescent-like microglia limit remyelination through the senescence associated secretory phenotype

衰老样小胶质细胞通过衰老相关分泌表型限制髓鞘再生。研究发现衰老细胞在损伤后的脱髓鞘病变中积累，且衰老相关分泌表型（SASP）中CCL11水平在老年小鼠病变中升高，会抑制少突胶质细胞成熟，进而阻碍髓鞘再生。

11. 单核-巨噬细胞转化

【基本介绍】单核-巨噬细胞转化是指单核细胞离开血液循环进入组织后，分化为巨噬细胞的过程。单核细胞在组织微环境信号刺激下，如炎症因子、细胞因子等，激活相关信号通路。例如M-CSF（巨噬细胞集落刺激因子）与其受体c-fms结合后，激活下游PI3K-Akt、MAPK等信号通路，促进单核细胞增殖、分化，最终形成具有吞噬等功能的巨噬细胞，参与免疫反应等生理过程。

【检测方法】常用的方法有形态学观察，通过显微镜观察细胞大小、形状变化，巨噬细胞体积更大、形态更不规则；免疫荧光或流式细胞术检测细胞表面标志物，如单核细胞的CD14、巨噬细胞的CD68等表达变化；还可检测细胞功能，如吞噬实验，评估细胞吞噬能力，以判断单核细胞是否成功转化为巨噬细胞。

【文章案例】

Timing and location dictate monocyte fate and their transition to tumor-associated macrophages

单核细胞分化为肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的时空决定因素。研究发现单核细胞先分化为短暂的中间TAMs群体，再分化为两种具有不同基因表达、表型和肿瘤内定位的长寿命终末分化TAMs群体，且胰腺导管腺癌（PDAC）中存在类似的TAMs群体及其预后关联。

12. 巨噬细胞泡沫化

【基本介绍】巨噬细胞泡沫化是指巨噬细胞吞噬大量脂质后，细胞内脂质堆积形成泡沫样外观的过程。其分子机制主要涉及脂质摄取、代谢及储存相关通路。巨噬细胞表面的清道夫受体识别并结合氧化低密度脂蛋白等脂质，将其内吞进入细胞内，随后脂质在细胞内积累，导致细胞形态和功能发生改变，形成泡沫细胞，这一过程与动脉粥样硬化等疾病密切相关，涉及多种信号通路的调控。

【检测方法】常用的方法包括油红O染色，通过油红O对细胞内脂质进行特异性染色，显微镜下观察染色情况，可直观判断细胞是否发生泡沫化及泡沫化的程度；还可利用流式细胞术检测细胞内脂质含量，通过荧光标记的脂质探针与细胞结合，分析细胞的荧光强度，从而定量评估巨噬细胞的泡沫化水平。

【文章案例】

High expression levels of haem oxygenase-1 promote ferroptosis in macrophage-derived foam cells and exacerbate plaque instability

高表达的Hmox1促进巨噬细胞源性泡沫细胞的铁死亡并加剧斑块不稳定性。研究发现低氧介导的Egln3降解稳定Hif1a，进而促进Hmox1转录，Hmox1高表达会驱动炎症反应和铁死亡氧化应激，加重动脉粥样硬化模型小鼠的斑块负担。

13. 巨噬细胞被招募

【基本介绍】巨噬细胞被招募是指在炎症、组织损伤或感染等刺激下，巨噬细胞从血液或组织中迁移至特定部位的过程。这一过程对于清除病原体、修复组织损伤和维持免疫平衡至关重要。例如，炎症部位的细胞会释放如CCL2等趋化因子，与巨噬细胞表面的CCR2等受体结合，激活下游信号通路，如PI3K-Akt通路，促使巨噬细胞向炎症部位迁移。此外，细胞外基质成分如纤维连接蛋白也能与巨噬细胞表面的整合素受体结合，进一步引导巨噬细胞的迁移。

【检测方法】通过流式细胞术标记巨噬细胞的特异性表面标志物，如CD11b和CD68，以确定巨噬细胞的存在和数量；利用免疫组织化学或免疫荧光技术对组织切片进行染色，观察巨噬细胞在组织中的分布和聚集情况，结合细胞计数和图像分析软件，对巨噬细胞的数量和分布进行定量分析，从而评估巨噬细胞的招募程度。

【文章案例】

Lactate-induced activation of tumor-associated fibroblasts and IL-8-mediated macrophage recruitment promote lung cancer progression

乳酸诱导的肿瘤相关成纤维细胞激活和IL-8介导的巨噬细胞募集促进肺癌进展。研究发现肺癌细胞产生的乳酸可促进NUSAP1核转位，进而激活DESMIN促进CAFs激活，DESMIN阳性CAFs分泌IL-8募集TAMs或促进巨噬细胞M2极化，改变肿瘤微环境，促进肺癌进展，使用IL-8受体拮抗剂可减少TAM浸润，增强抗PD-1或抗PD-L1治疗效果。

14. 巨噬细胞死亡

【基本介绍】巨噬细胞死亡是免疫系统中巨噬细胞因损伤、感染或程序性调控而终止生命活动的过程，是维持免疫平衡、清除病原体及调节炎症反应的关键环节。其机制复杂多样，包括凋亡、坏死、焦亡等。凋亡受Caspase信号通路调控，Caspase-3激活后引发细胞结构分解；坏死常因细胞损伤过重，溶酶体破裂释放酶类破坏细胞；焦亡是炎症小体激活后，Gasdermin D聚集形成孔道，导致细胞膨胀破裂，释放炎症因子。

【检测方法】检测巨噬细胞死亡表型，可采用形态学观察，如光镜下看细胞皱缩、破裂，电镜查细胞器变化。生化检测，测细胞内酶活性，如Caspase-3活性判断凋亡。流式细胞术可快速分析细胞周期、膜电位等，精准评估细胞死亡状态。

【文章案例】

GITR exacerbates lysophosphatidylcholine-induced macrophage pyroptosis in sepsis via posttranslational regulation Of NLRP3

GITR通过调控NLRP3的翻译后修饰加重脓毒症中脂酰胆碱诱导的巨噬细胞焦亡。研究发现脓毒症早期脂酰胆碱水平升高诱导巨噬细胞上GITR表达，GITR通过竞争性结合E3泛素连接酶MARCH7并招募其降解去乙酰化酶SIRT2，减少NLRP3泛素化并增加乙酰化，进而加重脂酰胆碱诱导的NLRP3炎症体激活、巨噬细胞焦亡及全身炎症损伤。

文章出自 科研服务外包   想了解更多请关注：http://www.dj-cro.com/