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国自然热点 | 巨噬细胞基础知识点

更新时间:2023-10-17      点击次数:794

2023年国自然中标热点已经发布,800+立项数使巨噬细胞在生物领域掀起一波热浪,接下来小爱带大家了解一下巨噬细胞。


图1 2023年巨噬细胞研究热点

 

巨噬细胞目前已知的来源包括

1)从骨髓中的造血干细胞→祖细胞,迁移至外周血,分化为常驻单核细胞和炎症性单核细胞,在稳定状态或炎症刺激下迁移至特定组织,分化为巨噬细胞;
2)胚胎发育过程中在胎肝、卵黄囊或背主动脉附近的胚胎区域生成。

 

机体大部分组织都存在巨噬细胞,如骨巨噬细胞(破骨细胞)、中枢神经系统(小胶质细胞)、肺泡巨噬细胞(噬尘细胞)、肝脏(库普弗细胞)、结缔组织(组织细胞)以及脾脏中的白髓巨噬细胞、红髓巨噬细胞和边缘区巨噬细胞等。


图2 巨噬细胞发育

 

巨噬细胞功能概述

 

1)巨噬细胞是具有吞噬作用的细胞类型之一,参与非特异性免疫,能够识别、吞噬并降解细胞碎片和病原体;
2)通过递呈抗原以及诱导其他递呈细胞表达共刺激分子等,启动适应性免疫反应;
3)炎症初期,通过释放细胞因子和趋化因子募集其他免疫细胞。

 

巨噬细胞分型:

 

根据功能不同巨噬细胞一般分为两类,与宿主防御和促炎症反应相关的“经典激活"的1型巨噬细胞,由脂多糖(LPS)诱导,能够产生促炎反应并产生促炎相关因子,如IL-6、IL-12和肿瘤坏死因子(TNF),并且过表达CD80、CD86和CD16/32。以及与免疫调节和修复相关的“旁路激活"的2型巨噬细胞,由白细胞介素4(IL-4)诱导,过表达精氨酸酶-1(Arg-1)、甘露糖受体(CD206)、抗炎因子(IL-10)以及趋化因子CCL17和CCL22等。

 

巨噬细胞诱导分化方案:



图3 THP-1分化为巨噬细胞

 

常用来做巨噬细胞分型诱导的是THP-1(人单核细胞白血病细胞),相关培养问题在往期“THP-1细胞培养攻略"中可以查看,今天我们聊一聊此细胞诱导分化的问题。

 

THP-1诱导为M1型巨噬细胞:

 

1)离心收集处于对数生长期的THP-1,弃上清,用1640培养基重悬,调整细胞密度为5×105/mL,六孔板每孔接种2mL,加入PMA(佛波脂abs9107,150ng/mL)培养48h,诱导成为巨噬细胞,显微镜下可见细胞贴壁,细胞形态由圆形变成不规则形;
2)通过与20ng/mL IFN-γ和10pg/mL LPS孵育,向M1巨噬细胞极化。


THP-1诱导为M2型巨噬细胞:

 

1)同M1型第一步;
2)20ng/mL IL4和20ng/mL IL13孵育,向M2型巨噬细胞极化。


图4 培养16或24h后IFN-γ/LPS对THP-1巨噬细胞活力的影响

 

在大多数研究中IFN-γ的使用浓度为20ng/mL,但LPS的浓度在10ng/mL至1μg/mL之间,Marie Genin等人实验发现,随着LPS浓度升高,对细胞的毒性明显增加,为了减少LPS诱导的细胞毒性,Hirose及其同事使用10pg/mL的LPS+20ng/mL的INF-γ孵育巨噬细胞进行M1极化18h。以上浓度仅供参考,老师们可以自己摸索一下条件。

 

巨噬细胞研究方法:

 

可以从全血或组织、肿瘤制成的单细胞悬液中分离巨噬细胞。也有商业化的产品如THP-1、RAW264.7细胞(小鼠白血病单核巨噬细胞)和J774A.1细胞(小鼠BALB/c单核巨噬细胞)等。分选方法包括磁珠分选、密度梯度分离和流式细胞仪,可以通过基因表达分析、功能研究、细胞因子和趋化因子生成的评估以及使用免疫荧光染色、流式细胞仪结合细胞表面标志物来分析和表征巨噬细胞功能和表型。

 

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注:文中所用图片来自网络,仅供学习参考用。

 


参考文献


[1] 刘杰英. ADMA对单核细胞分化为巨噬细胞的影响及其对MCP-1及LOX-1表达的作用[D].山西医科大学,2010.
[2] Hirose K, Iwabuchi K, Shimada K, Kiyanagi T, Iwahara C, Nakayama H, et al.Different responses to oxidized low-density lipoproteins in human polarized  Lipids Health Dis. 2011;10:1.
[3] Genin M, Clement F, Fattaccioli A, Raes M, Michiels C. M1 and M2 macrophages derived from THP-1 cells differentially modulate the response of cancer cells to etoposide. BMC Cancer. 2015;15:577. Published 2015 Aug 8. doi:10.1186/s12885-015-1546-9.
[4] Yunna C, Mengru H, Lei W, Weidong C. Macrophage M1/M2 polarization. Eur J Pharmacol. 2020;877:173090. doi:10.1016/j.ejphar.2020.173090.
 

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