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巨噬细胞作为免疫系统的重要组成部分，具有高度的可塑性，能在不同微环境刺激下极化为具有不同功能的 M1 和 M2 型巨噬细胞。本文对巨噬细胞的极化机制、在疾病中的作用、体外极化方法以及检测技术进行综述，旨在全面呈现巨噬细胞极化的研究现状，为相关疾病的诊断、治疗及进一步研究提供参考。

巨噬细胞全景:分类,极化,功能,疾病诊断与治疗。

巨噬细胞由单核细胞分化而来，在人体免疫防御、组织修复等过程中发挥关键作用。根据激活状态和功能，巨噬细胞可分为经典活化的 M1 型和替代活化的 M2 型 。M1 型巨噬细胞主要由 Toll 样受体配体（如细菌脂多糖）或 Th1 细胞因子（如肿瘤坏死因子 α（TNF-α）、干扰素 γ（IFNγ）和集落刺激因子 2（CSF2））诱导产生。M1 型巨噬细胞具有强大的抗原呈递能力，能分泌活性氧（ROS）以及 IL-6、IL-12、IL-23 和 TNF-α 等促炎细胞因子，在抗菌和抗肿瘤免疫中发挥重要作用 。M2 型巨噬细胞则由 Th2 细胞因子（如 IL-4、IL-10、IL-13）、转化生长因子 β（TGFβ）或前列腺素 E2（PGE2）等诱导极化。M2 型巨噬细胞通过免疫耐受、组织重塑、清除碎片和免疫调节等过程促进组织修复，但在肿瘤微环境中，M2 型巨噬细胞会分泌肾上腺髓质素和血管内皮生长因子（VEGFs）等促进肿瘤血管生成，还表达 IL-10、程序性死亡配体 1（PD-L1）和 TGFβ 等免疫抑制分子，有利于肿瘤生长和免疫逃逸。

2.1 在肿瘤中的作用

肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）是肿瘤微环境的重要组成部分，在肿瘤发生、发展和转移中发挥着关键作用。在多种癌症中，如食管癌、卵巢癌、乳腺癌和胰腺癌，TAMs 的高密度浸润与肿瘤的晚期阶段相关，且往往预示着患者预后不良。M2 型 TAMs 在肿瘤进展中扮演着 “帮凶” 的角色，其高浸润与肿瘤的侵袭、转移和不良预后密切相关。在非功能性垂体腺瘤中，培养的 M2 型巨噬细胞可显著增强原发性肿瘤细胞的增殖和侵袭能力；在肝细胞癌中，较高的 M2 型 TAMs 浸润与更多的肿瘤数量和更晚期的疾病阶段相关 。此外，M2 型 TAMs 还与肿瘤对治疗的抵抗有关，它们可通过分泌生长因子和抑制肿瘤细胞的死亡信号通路，导致肿瘤细胞对化疗和放疗产生抗性 。相比之下，M1 型 TAMs 具有抗肿瘤活性，能抑制肿瘤细胞的生长和转移。因此，M1/M2 比值被认为是评估肿瘤预后的重要指标，较高的 M1/M2 比值通常预示着较好的治疗效果和患者预后 。

巨噬细胞的发育与分类。

2.2 在其他疾病中的作用

在伤口愈合过程中，巨噬细胞同样发挥着不可或缺的作用。M1 型巨噬细胞通过产生促炎细胞因子和吞噬微生物及基质碎片，在愈合早期阶段发挥重要作用；而 M2 型巨噬细胞则通过释放血管内皮生长因子、TGF-β 或成纤维细胞生长因子等促进血管生成、组织重塑和修复。在肾脏纤维化、肺纤维化和硬化性皮肤病等疾病中，M2 型巨噬细胞更为突出，表明其在组织修复和疾病发病机制中具有重要作用 。在神经炎症相关疾病如多发性硬化症中，巨噬细胞的激活状态决定了其对神经的保护或损伤作用。在疾病的不同阶段，巨噬细胞的表型会发生变化，在活动期病变中，巨噬细胞同时表达 M1 和 M2 标记物，而在慢性活动期病变中，主要表达 M1 标记物。

巨噬细胞:组织修复与再生的免疫调控者。

3.1 传统诱导方法

传统上，诱导巨噬细胞向 M1 型极化常使用 IFN-γ 和脂多糖（LPS） 。IFN-γ 可激活巨噬细胞的免疫应答，增强其抗原呈递能力和细胞毒性；LPS 则作为一种病原体相关分子模式，能强烈刺激巨噬细胞产生促炎细胞因子，从而促使巨噬细胞向 M1 型极化。对于 M2 型巨噬细胞的诱导，常用的细胞因子包括 IL-4、IL-10 等。IL-4 可通过激活相关信号通路，促进巨噬细胞表达 M2 型相关标记物，如甘露糖受体（MR，CD206）和巨噬细胞清道夫受体（CD204、CD163）等，使其获得促进组织修复和免疫调节的功能；IL-10 则主要发挥免疫抑制作用，进一步增强巨噬细胞的 M2 型特征 。

3.2 肿瘤条件培养基诱导法

肿瘤条件培养基（TCM）含有肿瘤细胞分泌的多种细胞因子、生长因子和代谢产物，可模拟肿瘤微环境，诱导单核细胞向 TAMs 极化 。研究表明，使用 TCM 处理人单核细胞，可使其表达 TAMs 相关的标记物和细胞因子，呈现出类似 TAMs 的功能特征。这种方法为研究 TAMs 在肿瘤微环境中的作用机制提供了更接近体内真实情况的体外模型，有助于深入了解肿瘤与巨噬细胞之间的相互作用，为开发针对 TAMs 的肿瘤治疗策略提供理论依据。

3.3 不同成熟因子的影响

巨噬细胞的成熟和极化受到多种因素的影响，其中成熟因子起着关键作用。正常人类血清（NHS）、巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）和粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）是常用的成熟因子 。研究发现，与 NHS 相比，M-CSF 作为成熟因子可诱导巨噬细胞呈现更多的纺锤形形态，使其向部分抗炎表型极化；而 GM-CSF 则导致巨噬细胞呈现圆形和细长形混合的形态，使其向中度促炎表型极化 。不同成熟因子还会影响巨噬细胞对后续激活刺激的反应，如在细胞因子分泌和标记物表达方面存在差异。这表明在研究巨噬细胞极化时，选择合适的成熟因子对于获得特定表型和功能的巨噬细胞至关重要。

4.1 基于标记物表达的检测

免疫组织化学（IHC）是检测巨噬细胞极化常用的方法之一，尤其在临床样本检测中具有重要地位 。通过使用针对 M1 和 M2 型巨噬细胞特异性标记物的抗体，如 M1 型的 HLA-DR、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、pSTAT1，M2 型的 CD206、CD204、CD163 等，可在组织切片上直观观察巨噬细胞的分布和极化状态 。但 IHC 存在一些局限性，如不同研究中选择的标记物不一致，缺乏标准化的操作流程，导致结果的可比性和重复性较差。此外，部分标记物并非巨噬细胞所特有，可能会出现假阳性结果。

流式细胞术则可对单个细胞进行多参数分析，能够同时检测巨噬细胞的多种标记物表达，准确区分不同极化状态的巨噬细胞群体 。在研究巨噬细胞极化过程中，可利用流式细胞术分析细胞表面标记物的表达水平，如 CD40、CD64、CCR7 等 M1 型标记物，以及 MR、CD163 等 M2 型标记物，从而定量评估巨噬细胞的极化程度。该方法具有快速、准确、可重复性好等优点，但需要特殊的仪器设备和专业技术人员操作。

4.2 细胞因子分泌检测

巨噬细胞极化后会分泌不同类型的细胞因子，通过检测细胞培养上清液中细胞因子的种类和含量，可间接反映巨噬细胞的极化状态 。M1 型巨噬细胞分泌 IL-12p40、TNF-α、IL-6 等促炎细胞因子，而 M2 型巨噬细胞分泌 TGF-β、IL-10 等抗炎细胞因子 。常用的检测方法包括酶联免疫吸附试验（ELISA）和液相芯片技术（如 Luminex）。ELISA 具有较高的灵敏度和特异性，可准确检测单一细胞因子的含量；Luminex 技术则可同时检测多种细胞因子，提高检测效率，有助于全面了解巨噬细胞极化后的细胞因子分泌谱。

总结

巨噬细胞极化在多种疾病的发生、发展过程中起着至关重要的作用，深入了解其极化机制、在疾病中的作用以及准确检测极化状态，对于开发新型疾病治疗策略具有重要意义。目前，虽然在巨噬细胞极化的研究方面取得了一定进展，但仍存在诸多问题和挑战。在临床应用中，需要进一步优化巨噬细胞极化的检测方法，建立标准化的操作流程，提高检测结果的准确性和可比性。此外，由于巨噬细胞极化状态的复杂性，单一的检测指标可能无法全面准确地反映其真实状态，因此需要综合多种检测方法进行评估。未来，随着研究的不断深入，有望发现更多特异性的巨噬细胞极化标记物和调控靶点，为疾病的精准诊断和治疗提供更有力的支持 。同时，基于巨噬细胞极化机制的靶向治疗策略也将成为研究的热点，通过调节巨噬细胞的极化状态，有望实现对肿瘤、炎症性疾病等的有效治疗，为患者带来新的希望。

Reference

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