巨噬细胞是天然免疫的主要成员,吞噬外源性病原微生物、内源性的恶变细胞、损伤和衰老的机体细胞等,作为机体防御系统的主要力量之一。同时巨噬细胞也是机体炎症的启动细胞,可被肿瘤细胞“策反”,成为肿瘤相关巨噬细胞。今天简单梳理一下巨噬细胞分类及标志物。
巨噬细胞标志物
与其他免疫细胞类似,巨噬细胞也分为不同的亚类,表达不同的标志物,执行不同的功能。
在不同的细胞因子及代谢微环境中,巨噬细胞可以在不同的亚型间进行转换,称之为可塑性。
一般而言,巨噬细胞分为M1型(经典激活或促炎症)和M2型(交替激活或抗炎)。M2型可进一步分为M2A、M2B、M2C和M2D。
M1型
在Th1细胞因子(如IFN-γ和T NF-α)微环境下,或识别了细菌脂多糖(LPS),巨噬细胞向M1极化。代谢上,糖酵解作为能量的主要来源。
Gene expression profiles relative to tresting MΦ phenotype (M0)
功能:促进炎症、促进Th1细胞反应
表面标志物:MHCII、CD40high、CD68、CD80、CD86high、TLR2/4、IL-1R、CD163low
分泌性标志物:TNF-α、IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-12、IL-23和环氧合酶-2(COX-2)、iNOS
M2型
在Th2型细胞因子(IL-4、IL-10、IL-13)及一些TLR配体作用下,巨噬细胞向M2极化。代谢上,则以氧化磷酸化为主。
1、M2A
Gene expression profiles relative to tresting MΦ phenotype (M0)
功能:抗炎,维持组织稳态
表面标志物
人:CD206、IL-1Rα、IL-1RII、 CD86highCD163lowHLA-DRhigh
小鼠:Arg-1、FIZZ1、Ym1/2
分泌性标志物:IL-10、TGF-β、CCL17/18/22/24
2、 M2B
Gene expression profiles relative to tresting MΦ phenotype (M0)
功能:Th2激活、免疫调节
表面标志物:CD86、CD163lowHLA-DRlow
分泌性标志物:IL-10 high、IL-12 low、IL-1β、IL-6、TNF-α
3、M2C
Gene expression profiles relative to tresting MΦ phenotype (M0)
功能:吞噬凋亡细胞,表达Tyro3-Axl-MerTK(TAM)分子,通过TAM配体Gas6和Pros1和凋亡细胞表面的磷脂酰丝氨酸结合,识别凋亡细胞。
表面标志物:CD86lowCD163high、TLR1/8、
分泌性标志物:IL-10、TGF-β、CCL16/18、CXCL13
4、 M2D
Gene expression profiles relative to tresting MΦ phenotype (M0)
功能:血管新生和肿瘤进展
表面标志物:CD86lowCD163high.
分泌性标志物:VEGF、IL-10high、IL-12low、TNF-α low
主要参考资料
S.K. Wculek et al. Metabolism of tissue macrophages in homeostasis and pathology,Cellular & Molecular Immunology (2022) 19:384–408; https://doi.org/10.1038/s41423-021-00791-9
ANDERS ET AL., Use of integrated metabolomics, transcriptomics, and signal protein profile to characterize the effector function andassociated metabotype of polarized macrophage phenotypesJ Leukoc Biol. 2021;1–27.