巨噬细胞是一种髓系免疫细胞，分布在全身组织中，能够摄取和降解死亡细胞并协调炎症过程，是研究细胞吞噬、细胞免疫和分子免疫学的重要对象。
目前研究发现巨噬细胞在脊椎动物的非特异性免疫和特异性免疫中都起着重要作用，具有识别清除病原体、杀伤靶细胞、抗原呈递、免疫调节等多种功能。
目前巨噬细胞近三年都占据着国自然中标数榜眼的位置，2023 年更是突破 700 大关达到了706个中标数目。
极化后的巨噬细胞存在多种亚型,M1/M2表型是巨噬细胞极化的两个极端,共同调节其所处内环境的稳态。
国自然中标的巨噬细胞相关的研究中，与缺氧，糖酵解，乳酸化，代谢重编程等联系最为密切，今天小编给大家分享几篇2023年最新发表的巨噬细胞相关的研究文章，来解析一下最新的巨噬细胞相关的研究思路。
一
IF：32.4
主要内容：
在体外实验中，科学家们发现，与抗炎性巨噬细胞相关的主要能量代谢途径是氧化磷酸化（OXPHOS），而倾向于产生炎症反应的巨噬细胞则主要依赖糖酵解来获取能量。尽管如此，巨噬细胞在不同组织环境中如何调整其代谢状态以适应其功能仍然是一个未完全解答的问题。为了探索这一问题，研究人员分析了人类和小鼠的基因表达数据（RNA-seq），结果表明，在不同器官的组织巨噬细胞中，氧化磷酸化在正常状态下是最主要的能量代谢途径。进一步的研究显示，当Tfam这一关键基因被敲除，影响了巨噬细胞中氧化磷酸化的能力，这对不同类型的组织巨噬细胞产生了不同程度的影响。特别是，在肺部，Tfam的缺失导致了肺泡巨噬细胞数量的减少，这是由于它们处理脂质的能力受损，引起胆固醇积累和细胞应激增加，进而导致细胞周期停滞。而在肥胖状态下，消除Tfam基因可以特异性地去除那些在白色脂肪组织中促进炎症反应的巨噬细胞，这有助于防止胰岛素抵抗和肝脏疾病的发展。这些发现强调了氧化磷酸化，而非糖酵解，在维持具有高度脂质处理能力的组织巨噬细胞功能中的重要性，包括那些倾向于促进炎症的白色脂肪组织中的巨噬细胞。这一发现不仅为我们理解巨噬细胞在不同组织中如何调整其代谢以适应功能需求提供了新的视角，还可能为开发针对特定类型的巨噬细胞的选择性治疗方法提供了依据。
二
IF：30.5
主要内容：
当巨噬细胞暴露于脂多糖时，它们会倾向于产生炎症反应并经历一系列代谢上的改变，比如有氧糖酵解的增加和三羧酸循环的中断。但是，CD40信号的作用机制则与脂多糖有所不同，它能通过一些未被明确的代谢过程，推动巨噬细胞朝着促炎和抗肿瘤的方向极化。本项研究揭示了CD40激活能够启动脂肪酸氧化（FAO）和谷氨酰胺代谢，这两种代谢途径的激活，进而促进巨噬细胞内部ATP柠檬酸裂解酶依赖的促炎基因表达的表观遗传重编程，以及抗肿瘤表型的形成。
更深入地探索其机制发现，谷氨酰胺的利用通过调节谷氨酰胺-乳酸转化微调了NAD/NADH的比例，这一改变进一步增强了由FAO引发的促炎和抗肿瘤活性。此外，通过基因编辑技术消除了一些关键的代谢酶，这些酶在CD40介导的代谢重编程中起着至关重要的作用，结果显示这样做能够抑制抗CD40诱导的促炎抗肿瘤反应和肿瘤相关巨噬细胞的重新编程。综上所述，这些发现表明，代谢重编程，特别是FAO和谷氨酰胺代谢，在调控巨噬细胞的促炎和抗肿瘤极化活性中发挥关键作用。这强调了在进行激动性抗CD40治疗前，对肿瘤相关巨噬细胞进行代谢预处理的潜在治疗价值，为肿瘤治疗提供了新的策略思路。
三
IF：24.1
主要内容：
在脓毒症的情况下，我们发现巨噬细胞在吞噬细菌方面的能力受到了影响，但是背后的具体原因还不太明确。有一种叫做细胞外冷诱导RNA结合蛋白（eCIRP）的分子，它被认为是一种可以触发炎症反应的损伤相关分子模式。目前，科学界还没有弄清楚eCIRP是否对巨噬细胞吞噬细菌的功能有所调节。在这项研究中，我们观察到，在脓毒症模型中，缺少CIRP基因的小鼠和接受抗eCIRP抗体治疗的小鼠，血液和腹膜液中的细菌含量有所下降。这表明，eCIRP的水平上升可能与巨噬细胞清除细菌能力的下降有关。缺少CIRP基因的小鼠在脓毒症后存活率有显著提高。
进一步的实验显示，重组小鼠CIRP（rmCIRP）无论在体内还是体外，都能显著降低巨噬细胞对细菌的吞噬能力。rmCIRP还减少了巨噬细胞中与细胞骨架重塑相关的肌动蛋白结合蛋白、ARP2和p-cofilin的蛋白表达水平，并显著降低了Rac1激活因子βPIX的表达。研究还揭示了STAT3和βPIX在rmCIRP处理后会形成复合体，这阻碍了βPIX激活Rac1的能力。还发现，eCIRP诱导的STAT3的磷酸化对于eCIRP在肌动蛋白重塑中的作用是必需的。通过抑制STAT3的磷酸化，可以阻止STAT3-βPIX复合体的形成，从而恢复rmCIRP处理的巨噬细胞中ARP2和p-cofilin的表达以及膜突的形成。使用STAT3抑制剂stattic能够恢复rmCIRP诱导的巨噬细胞吞噬功能障碍。综上所述，这项研究揭示了eCIRP导致巨噬细胞吞噬功能障碍的新机制，并且指出了在治疗脓毒症中改善巨噬细胞功能的新的潜在治疗目标。这为我们提供了针对脓毒症治疗的新思路，有望通过调节这些新发现的机制来提高患者的治疗效果。
四
IF：15.9
主要内容：
在急性心肌梗死（MI）发生后，先天免疫系统，特别是巨噬细胞，在受损组织的愈合与修复过程中发挥了不可或缺的作用。虽然我们已经注意到在这一过程的炎症及其消退阶段，巨噬细胞的代谢模式会发生显著改变，但这些改变如何与巨噬细胞的不同功能状态相联系，这一点还不甚明了。在最新的研究中，我们发现，Ndufs4基因编码的一个特定于线粒体的复合体I蛋白，在巨噬细胞中的缺失（标记为mKO）会导致这些细胞倾向于促炎的代谢状态，并且对脂多糖（LPS）的反应也更为强烈。更为严重的是，心肌梗死发生后30天，这些mKO小鼠的死亡率更高，心脏瘢痕形成较差，心脏功能也显著下降。我们注意到，在心肌梗死发生的第一天，这些小鼠展现出更剧烈的炎症反应，而在随后的3至7天里，它们从炎症状态向修复状态的过渡变得缓慢，同时巨噬细胞的死亡率增加。另外，mKO巨噬细胞在清理死亡细胞的能力上受到损害，这进一步导致了抗炎细胞因子和组织修复因子的表达下降，从而抑制了梗死区域内肌成纤维细胞的增殖和活化。值得庆幸的是，通过针对线粒体的活性氧（ROS）进行清除，这些损害得到了修复，体内肌成纤维细胞的功能得到了改善，mKO小鼠在心肌梗死后的死亡率也因此降低。总的来说，这一系列发现强调了线粒体在调控巨噬细胞的胞葬功能及其与肌成纤维细胞的相互作用中的核心作用，尤其是在炎症消退和组织修复阶段。这些新的见解不仅对心肌梗死后的康复具有重要的意义，也可能对其他炎症相关病症的治疗提供新的思路。
最后再给大家分享一些体外检测免疫调节功能的方法学探究，大多涉及巨噬细胞相关功能的评价，大家可以参考哦~
LPS污染检测
内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁的脂多糖（LPS）成分，是生物制品中最主要的污染来源。LPS（5 μg/mL）通常用作免疫刺激实验中的阳性对照，因为它们能够通过释放不同的促炎介质激活免疫系统，尤其是巨噬细胞。也因为如此，我们有必要对药品中是否存在内毒素进行检测，以确定药物的唯一作用。LPS的检测通常采用鲎试剂（Limulus amoebocyte lysate, LAL），它可以与菌类、内毒素类物质发生反应，并在这些入侵物周围凝结出一层厚厚的凝胶。测定方法：在37°C下将100 μL测试样品（10 mg/mL）或标准品（阳性对照）或无内毒素水（阴性对照）与100 μL LAL混合1 h。凝胶的形成与内毒素敏感性成比例，0.5内毒素单位（EU）/mL浓度被视为阈值水平。
细胞密度检测
细胞过度融合会引起代谢减慢、分裂减少以及接触性生长抑制，进而可能导致细胞数量与药物作用之间失去线性关系。因此，控制实验起始时活细胞数量对于实验成功进行至关重要。台盼蓝拒染是选择性区分活死细胞最常用的方法。染料带负电，只能在细胞膜被破坏（死亡细胞膜通透性增加）时才能对细胞进行着色，健康细胞无色。但是该方法无法区分功能正常/丧失的活细胞。测定方法：含0.4%（w/v）台盼蓝的PBS（pH 7.2）溶液20 μL与经/未经处理的巨噬细胞悬液20 μL混合，取10 μL加至计数板和盖玻片空隙中，5 min内进行计数，计算细胞存活率。处于对数生长期的细胞存活率至少为95%，可用于后续进一步实验。
细胞毒性/细胞增殖检测
细胞活力和细胞毒性检测是我们评价研究对象敏感性最基础的方法，它同时也为我们体内研究提供了最基本的信息。目前，有多种方法可用于评价细胞的增殖活性，比如基于细胞内DNA的含量、台盼蓝染色直接计数活细胞或者基于细胞的代谢活性进行评估。其中，细胞代谢评估大多是基于线粒体脱氢酶的活性进行的，方法通常更加可靠准确、易于操作。检测方法通常是将巨噬细胞以1×104个细胞/孔接种至96孔板中培养过夜，然后给予特定刺激，刺激结束后添加检测底物，并通过酶标仪读取各组的吸光度值，进而根据以下公式计算细胞活力：增殖指数=（A-B）/（C-B）其中A是经处理细胞的光密度（OD）；B是对照孔（仅培养基无细胞）的OD；C是阴性对照（培养基含细胞但未经刺激）的OD。选择样品的非细胞毒性浓度以进行下游免疫刺激评估。下图总结了细胞增殖检测的各种方法。
