肺臟作為與外界直接相通的呼吸器官,容易在病原微生物以及其它理化因素的作用下發生炎癥,導致組織損傷。肺內存在多種亞型巨噬細胞,其在肺損傷的不同階段均發揮著重要的作用,且與損傷后肺組織的再生密切相關。肺再生修復,受到多種因素的精細調控,其中肺部巨噬細胞在肺再生過程中起著重要的作用。
在健康狀態下,肺部主要存在兩種不同類型的巨噬細胞,即組織駐留的肺泡巨噬細胞(Tissue-Resident Alveolar Macrophages,TR-AMs)以及肺間質巨噬細胞(Interstitial Macrophages,IMs)。而在病理狀態下,如肺部感染導致的急性炎癥反應階段,循環中的單核細胞可被招募至肺組織中并進入肺泡,分化為單核來源巨噬細胞(Monocyte-Derived Macrophages,Mo-AMs),對疾病的進程產生重要的影響。這些亞型巨噬細胞在肺損傷和肺再生的進程中發揮著不同的作用。
肺巨噬細胞存在三種功能特征明確的亞型:
1. 組織駐留肺泡巨噬細胞(TR-AMs):來源于胚胎期胎肝單核細胞,具有持續自我更新能力,構成肺泡腔90%以上的常駐免疫細胞。維持肺泡表面穩態,發揮吞噬病原體、清除凋亡細胞等基礎防御功能
2. 肺間質巨噬細胞(IMs):分布于肺泡間隔基質中,參與抗原提呈及免疫調節
3. 單核來源巨噬細胞(Mo-AMs):由循環單核細胞分化而來,在急性損傷期快速募集至病灶區
組織損傷是感染不可避免的后果,因此在限制病原體擴散的策略之外,還需要修復程序發揮作用。黏膜組織,如呼吸道,暴露于外部環境中,必須依賴強有力的炎癥反應來對抗感染。然而,炎癥也會導致組織損傷,損害上皮屏障的完整性和功能。IFN-I作為關鍵的抗病毒因子,可能通過促進免疫細胞浸潤、誘導上皮細胞死亡和抑制上皮細胞增殖,加劇肺部病理損傷。盡管病毒介導的細胞死亡和IFN-I對增殖的抑制作用并存,但在呼吸道病毒感染后,上皮屏障仍能迅速恢復,這表明存在抵消IFN-I影響以維持肺功能的內在機制。
2025年7月10日的Science文獻。題為:Macrophage-derived oncostatin M repairs the lung epithelial barrier during inflammatory damage的文獻,發現肺泡巨噬細胞(TR-AMs)來源的抑癌素M(OSM)通過拮抗I型干擾素對上皮細胞增殖的抑制作用,在呼吸道病毒感染后促進肺上皮屏障的快速修復和功能維持。正式由于巨噬細胞的精細調控,既要啟動炎癥免疫反應對抗病毒,也的控制免疫反應過度導致機體組織發生嚴重損傷。
如何區分肺巨噬細胞存在三種功能特征明確的亞型?肺泡巨噬細胞AM和肺間質巨噬細胞IM流式圈門策略,可以參考Science這篇文獻。
Representative flow cytometry gating for fetal-derived AMs and moAMs
AMs:CD45+ CD64+ F4/80+ CD11c+ Siglec-F high
moAMs: CD45+ CD64+F4/80+ CD11c+ Siglec-F low