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替代活化M2型巨噬细胞在增生性瘢痕形成中的作用研究

2019-01-17朱镇森

中国社区医师 2019年21期
关键词:白介素偏振纤维细胞

朱镇森

518100南方医科大学深圳医院整形烧伤科,广东深圳

巨噬细胞是具有多种功能的免疫细胞,是细胞吞噬作用,细胞免疫和分子免疫学的重要靶标。巨噬细胞容易获得、易于培养、并且可以纯化;巨噬细胞是非增殖细胞群,可以在合适的条件下存活2~3周[1];它们通常用于原代培养,很难长期存活;巨噬细胞是人体先天免疫系统的重要成员。近年来,研究集中于巨噬细胞的起源和功能以及疾病的促进或保护[2]。巨噬细胞识别和入侵人体吞噬的病原体,并且本抗原肽的辅助性T(TH)细胞。与此同时,巨噬细胞可释放促炎因子,抗炎因子,趋化因子等。它在致病微生物感染,肿瘤发生和回归和损伤修复中起重要作用。在此期间,受周围环境影响,M2型巨噬细胞分泌的抗炎细胞因子等,不仅在抗寄生虫免疫反应中起重要作用,而且在过敏,损伤修复和组织中发挥重塑作用[3]。考虑到巨噬细胞的复杂性,本文主要对M2型巨噬细胞极化的重要机制,及其在增生性瘢痕中的作用进行研究。

增生性瘢痕的分子生物学特征

成纤维细胞的过度增殖:在增殖期,富含细胞的肉芽组织开始形成,伤口开始收缩,使伤口闭合,这对于愈合非常重要。成纤维细胞(Fb)通常不表达α-SMA,但通过调节ECM,有很少的细胞外基质(ECM)用于合成和分泌,并且与ECM和周围细胞的相互作用较少。周转率在维持组织稳定性方面发挥了作用。在肉芽组织形成的早期阶段,在组织损伤后,伤口边缘的Fb被激活并经历转分化。通过以下2个过程形成MFb:①ECM的化学成分,物理结构和力学性质。随着细胞因子刺激的炎症和内在细胞局部释放的变化,Fb可获得迁移能力束,主要通过收缩能力的产生而实现的[4]。Fb细胞中的这些压力纤维束最初的组成为细胞质肌动蛋白,随之产生牵引力,相对较小。使用术语成肌细胞,在相对静止的状态下活化的Fb与Fb不同。②ECM的压力随着重塑活动的增加而逐渐增加,髓质成纤维细胞进一步发展为分化的MFb,其参与伤口收缩并使ECM的合成增加,对于伤口修复有重要意义[5]。

巨噬细胞极化概念的形成

巨噬细胞是首先在病原体脊椎动物和无脊椎动物通关过程中发现。由于受感染动物的巨噬细胞有较高的杀菌能力,巨噬细胞活化的概念提出。随后,发现,促进巨噬细胞通过分泌γ干扰素(IFN-γ)表达更多的主要组织相容性复合体Ⅱ类抗原的淋巴细胞。MHC-Ⅱ加强抗原呈递能力和补体介导的吞噬作用,同时促炎因子和趋化因子产生以增强巨噬细胞的杀菌功能,即经典M1巨噬细胞[6]。作为研究发现巨噬细胞在不同的环境中的塑性,它正逐渐确定巨噬细胞具有M1/M2的2个偏振形式。M2巨噬细胞型形成机制的巨噬细胞是从骨髓干细胞衍生的,发育成单核细胞,然后进入血流并在各种组织和器官分发。由病原体激活,单核细胞吞噬病原体和分化成巨噬细胞的成熟。在体内和体外实验中已经发现,Toll样受体配体(如脂多糖,LPS脂多糖)和IFN-γ的刺激能促进巨噬细胞的M1种类型的偏振;M2巨噬细胞的形成需要多种键的分子,包括IL-4/IL-13/IL-10/IL-3(白介素10/3),STAT3/6(的Janus激酶(JAK)信号转导子和活化剂的转录3/6),IRF4(干扰素调节因子4),缺氧,PPAR-γ/δ(过氧化物酶体增殖激活受 体γ/δ),微RNA(miRNA),和类似物。IL-4/IL-13结合于巨噬细胞的表面,其通过JAK/STAT6信号传导途径激活的巨噬细胞偏振变为M2对受体IL-4R α。IL-4Rα胞内肽的酪氨酸磷酸化,招聘JAK1/JAK3或JAK1/的Tyk2,STAT6和形成同型二聚体的磷酸化,促进IRF4进入细胞核,为M2巨噬细胞的转录特异性基因[7]。IL-4抑制MIG的巨噬细胞表达(单核因子由IFNγ诱导的)基因通过STAT6,所以IL-4治疗STAT6缺陷巨噬细胞不能抑制MIG表达[8-9]。此外,IL-10结合至IL-10受体复合物,激活JAK1/STAT3,和抑制促炎因子如肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白介素1β(白介素1β,所生产的IL-1β),IL-12(白细胞介素12)和IFN-γM2促进的活化。然而,通过STAT3 IL-6活化的和IFN-β导致促炎性表型。IL-3也可以通过STAT5促进M2的偏振。的SOCS(抑制器-ofcytokine信令)家族负调节JAK/STAT的活性,但不同的SOCS分子具有对巨噬细胞的偏振不同的效果[10-11]。巨噬细胞缺乏SOCS2后,STAT1活性增强和LPS诱导的M1极化被促进。SOCS3的巨噬细胞缺失更有利于STAT6活化和M2偏振。在IL-4/IL-13处理过的巨噬细 胞,PPAR-γ/PPAR-δ增 加,PPAR-γ/PPAR-δ的表达可以与IL-4/STAT6相互作用,正反馈来调节M2的表型。同时抑制生产M1巨噬细胞的。PPAR-γ-删除巨噬细胞不能被极化以M2型,这对于PPAR-γ缺陷型小鼠变得肥胖和胰岛素抵抗在高脂肪饮食的重要原因之一。

讨 论

正常创面愈合分为3个相互重叠的阶段,即炎症、增殖和重塑,它以瘢痕的诞生而告终,瘢痕称为生理瘢痕,形状扁平。根据瘢痕组织学和形态学的区别可分为萎缩性瘢痕、浅表性瘢痕、HS和瘢痕疙瘩。正常的伤口愈合导致瘢痕过度形成,特别是在烧伤的情况下,经常引起HS形成,这不仅对外观有影响,还会引起瘢痕挛缩并导致皮肤正常功能的丧失。ECM的过度沉积和MFb的过度增殖是其形成的特征。HS有非常复杂的形成机制,各种细胞因子参与调节,导致治疗非常困难。目前有许多抗瘢痕形成药物,虽然这些疗法在某些方面具有确切的疗效,但由于各种信号通路之间的串扰,其他信号通路的生物学功能无法避免。已经显示一些疗法对伤口愈合有害,例如过度抑制FN,它还表明可能存在一些在信号传导途径中具有重要生物学功能的未识别蛋白质。如果能够发现这些蛋白质并且有效且特异地调整到这个水平,它们可以更好地治疗HS。近年来,随着分子生物学及分子免疫学的迅速发展,巨噬细胞、免疫细胞尤其T淋巴细胞在创伤组织修复过程中的作用日益受到重视。有研究显示,除了参与组织的炎症反应,巨噬细胞更重要的作用是单独或协同,直接或间接对组织的血管化和纤维化造成影响,从而占据在组织修复不可替代的重要性。由巨噬细胞,其特征在于,IL-1和FGF促进成纤维细胞和胞外间隙合成的增殖释放的细胞因子。TG、TNF促进或抑制成纤维细胞增殖,但是在细胞外。间质性合成具有积极的作用,而IFN抑制成纤维细胞增殖和细胞外基质合成[12]。有学者发现伤口局部注射T淋巴细胞和巨噬细胞均有提高胶原含量、促进血管化、增强伤口抗裂强度等作用,同时相应的单克隆抗体又可抑制这些作用。由此提示:T淋巴细胞和巨噬细胞在伤口愈合过程中释放的多种细胞因子中有促进组织纤维化作用,并且占主导地位。增生性癜痕作为伤口上皮化以后成纤维细胞继续旺盛增殖活化的异常组织病理基础,人们一度忽视了免疫细胞的作用和意义。巨噬细胞可塑性极强,这反映在M2巨噬细胞在不存在IL-4/IL-13的偏振,TLR配体或IFN-γ刺激后,重新编程反向极化成M1[13]。因此,可考虑其在肥厚性瘢痕靶向巨噬细胞的可塑性的预防或治疗作用。

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