刘清 苏靖群 曹海琳 丁笑 范洪桥 刘丽芳

[摘要] 创面愈合是一个复杂而有序的连续性过程，可分为炎症、增殖和重塑3个阶段。在创面愈合的过程中，巨噬细胞会发生M1/M2极化状态的改变，M1型与机体防御相关，M2型与机体组织修复相关。本文对巨噬细胞的功能及创面愈合不同时期巨噬细胞M1/Ｍ2极化的发生机制进行归纳总结，为创面愈合的临床诊治提供思路。

[关键词] 创面愈合；巨噬细胞；极化；调控机制

[中图分类号] R392    [文献标识码] A     [DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2024.05.025

创面愈合是一个由多阶段组成的连续生物学过程，巨噬细胞在创面愈合的各个阶段发挥的作用不同。巨噬细胞极化的方向取决于微环境的变化、细胞因子及信号通路等。本文对巨噬细胞的功能及创面愈合不同时期巨噬细胞M1/M2极化的发生机制进行归纳总结，为创面愈合的临床诊治提供思路。

1  巨噬细胞的主要功能

巨噬细胞广泛分布于人体血液及组织中，是机体抵御外界有害刺激的重要防线。巨噬细胞具有高度的可塑性，通过对各种刺激的不同反应调节其自身表型，为临床减少慢性及有害炎症提供新的治疗靶点。巨噬细胞主要分为2种表型：一种是促炎M1型巨噬细胞，另一种是抑炎M2型巨噬细胞。

1.1  M1型巨噬细胞的主要功能

M1型巨噬细胞参与急性炎症反应，可诱导辅助性T（helper T，Th）1细胞免疫反应[1]。该刺激不仅可介导胞内抗寄生虫、抗肿瘤作用，还会产生组织破坏反应。M1型巨噬细胞的大量生成伴随持续的炎症反应，从而诱发自身免疫性疾病[2]。此外，M1型巨噬细胞的抗原呈递活性较强，分泌的白细胞介素（interleukin，IL）-12和IL-23等大量炎症因子也会增强Th1细胞、Th17细胞的反应。病原体、信号转导及转录活化因子（signal transducer and activator of transcription，STAT）1和促炎因子等是促进M1型巨噬细胞活化的关键驱动因子[3]。在机体受伤初期，大量M1型巨噬细胞被激活，启动促炎“机关”，大面积扫射和吞噬微生物，起到屏障作用，保护机体组织；并将抗原提供给T细胞，以唤起适应性免疫反应，其在抵御病原体方面发挥重要作用[4]。

M1型巨噬细胞可产生一氧化氮和活性氧，杀死溶酶体中的细胞和病原体[1]。研究证实，受外界致病因素刺激或脂多糖诱导，巨噬细胞表面的血管內皮细胞生长因子受体3表达升高，血管内皮细胞生长因子受体3与其配体结合可抑制Toll样受体4、核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）信号通路的活性，负反馈调节促炎功能，避免持续性炎症反应，从而发挥保护作用[5]。

1.2  M2型巨噬细胞的主要功能

M2型巨噬细胞具有抑炎、吞噬细胞碎片、调节创伤修复、促进Th细胞发生变化、激活Th2细胞反应、维持组织稳态等功能[6]。M2型巨噬细胞又分为M2a、M2b、M2c和M2d共4种亚型，各亚型的部分功能相同。M2a型巨噬细胞可被Th2细胞分泌的IL-4或IL-13等抗炎因子激活，发挥消除炎症、促进血管新成及组织修复等作用。M2a型巨噬细胞生成的纤维连接蛋白1可促进糖蛋白与细胞基质的连接，加速创面纤维化和组织修复。另外，M2a型巨噬细胞可通过合成的聚胺类物质促进抗炎性细胞因子的生成并抑制周围淋巴细胞的增殖，从而达到调节机体免疫、维持内环境稳态的作用。但当M2a型巨噬细胞促进基质生成的作用被过度放大时，会引起创面组织纤维化，从而引发器官功能障碍。M2b和M2c型巨噬细胞主要针对免疫调控[7]。M2b、M2c和M2d型巨噬细胞均高表达IL-10。随着大量抗炎性细胞因子的生成，巨噬细胞启动体液免疫、血管生成和造血等。当M2b、M2c和M2d型巨噬细胞的抗炎功能过于亢进时，机体消灭外来病原体的功能会被削弱，这与机体变态反应受到抑制有关。M2c型巨噬细胞分泌的转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）可通过促进基质关联蛋白的合成加速组织修复[6]。

M2型巨噬细胞可产生血小板衍生生长因子，促进成纤维细胞的分化，促进骨桥蛋白的合成，创面组织细胞分化并增殖，最终形成创面瘢痕[8]。在慢性肾脏病中，M2型巨噬细胞可分泌相关生长因子，使受损的肾小球细胞和肾小管上皮细胞得以修复再生，减少肾纤维化，促进肾脏功能恢复[9]。此外，12/15-脂氧合酶在M2型巨噬细胞中大量表达，有助于吞噬凋亡细胞；借助吞噬低密度脂蛋白产生大量泡沫细胞，保护血管内膜[10]。

2  巨噬细胞M1/M2极化与创面愈合

在各种炎症因子的刺激下，巨噬细胞发生M1/M2极化，该过程称为激活。

2.1  创面愈合止血/炎症期

2.1.1  病理变化  皮肤是机体的第一道天然保护屏障。若受到外界致病因素的损害，机体会启动自身炎症反应抵御外界环境的侵害，杀死病原体、清除细胞碎片、促进纤维增生、维持组织稳态。机体受到创伤形成创面后，会引发血小板活化和纤维蛋白凝结，从而释放促炎因子[11-13]。

2.1.2  极化方向  当受到外源致病因素刺激时，保守的Toll样受体被激活，诱发多种细胞免疫反应，产生大量促炎因子，促使聚集在创面组织的巨噬细胞向M1型极化，同时分泌大量的基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）-2和MMP-9降解细胞外基质，有利于炎症细胞的生存，成为抵御外界伤害的第一道防线[14-15]。吞噬微生物、清除病原体和坏死细胞的过程中可能会产生变态反应，破坏内环境稳态，引发自身免疫性疾病[16]。陈祖涵等[17]研究证实，IL-6可促进成纤维细胞迁移和血管生成，促进人表皮角质细胞增殖，促进早期创面组织修复；但IL-6的持续高表达可通过改变相关细胞的生物学行为，打破细胞外基质合成与降解之间的平衡，促进增生性瘢痕的形成。

2.1.3  极化机制  创面愈合炎症初期，巨噬细胞中的磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B信号通路被激活，免疫细胞活化，巨噬细胞向M1型极化并在创面大量聚集，发挥促炎作用。肿瘤坏死因子-α可激活NF-κB信号通路，刺激炎症反应，再次正向调节炎症因子的分泌，形成扩大效应，导致炎症反应加剧。STAT1是γ干扰素诱导巨噬细胞极化的关键转录因子，其可促进巨噬细胞向M1型极化[18-19]。

2.2  创面愈合增殖期

2.2.1  病理变化  创面愈合增殖期通常发生在创面发生的第4天～第21天。此阶段，皮肤表面会形成新的血管，加速创面组织修复。创面的新生组织聚集大量成纤维细胞，形成疏松的富含纤维连接蛋白的细胞外基质[20]。成纤维细胞负责创面胶原蛋白的生成，加速创面闭合。通过清除聚集在创面组织的巨噬细胞，阻止淋巴细胞和单核细胞等向周围扩散，改善毛细血管的通透性，减少炎症细胞的渗出，促进创面表皮组织的修复。上皮细胞从创面基底部迁移至创面顶部的过程称为再上皮化，是重要的保护屏障[21]。

2.2.2  极化方向  IL-4可促使M1型巨噬细胞向M2型巨噬细胞转化，切断外来致病途径是M1型巨噬细胞转化为M2型巨噬细胞的关键。M2型巨噬细胞可正反馈调节IL-1β、TGF-β，负反馈调节IL-1、IL-23、肿瘤坏死因子-α、活性氧，抑制促炎因子的分泌，促进创面组织修复和再生[22]。M2型巨噬细胞通过多条信号通路和多种细胞因子终止促炎反应。研究发现，巨噬细胞通过对凋亡中性粒细胞的吞噬作用产生M2型巨噬细胞，诱导TGF-β、IL-4、IL-10等的释放，发挥抑炎作用[23-24]。该吞噬效应也可抑制诱导型一氧化氮合酶的表达，提高精氨酸酶-1的表达水平，从而控制创面组织局部炎症；M2型巨噬细胞分泌的IL-10、IL-13和IL-4等抑炎因子也可加强胞吞作用，二者共同作用启动巨噬细胞“重编程”，向抑炎M2型巨噬细胞极化，加快创面组织修复[25]。

2.2.3  极化机制  在增殖期，TGF-β、IL-4等抑炎因子通过Janus激酶（janus kinase，JAK）-STAT信号通路诱导巨噬细胞向M2型极化，IL-4与巨噬细胞表面的IL-4受体结合活化STAT3、STAT6；IL-10与巨噬细胞表面的IL-10受体结合可活化STAT3[26]。JAK-STAT信号通路是一条多功能的细胞信号传导途径，在相关细胞因子的作用下，通过其家族各亚型发挥抑炎作用[27]。另一研究表明，M2型巨噬细胞通过上调IL-10、激活Th2细胞免疫反应，对IL-4刺激做出反应[28]。应用IL-34处理循环单核细胞研究发现，巨噬细胞被诱导分化为M2型，产生高水平的IL-10和低水平的IL-12[4]。研究表明，干扰素调节因子（interferon regulatory factor，IRF）4可调控M2型巨噬细胞表面特异性标志物的表达，诱导巨噬细胞向M2型极化，促进创面组织纤维增生；抑制IRF5的表达可使M1/M2平衡向M2型移动，抑制炎症肺炎，减轻皮肤表面的损伤[29-30]。

2.3  创面愈合重塑期

2.3.1  病理变化  创面组织的过度炎症会导致表皮成纤维细胞的大量增生，同时也会产生大量的细胞外基质，最终导致皮肤表面产生大量的增生性瘢痕，其通常继发于创伤后或外科手术后。

2.3.2  极化方向及机制  在此阶段，当侵犯到皮肤基底层时，创面组织极易形成瘢痕，M1、M2型巨噬细胞通过多种途径发挥作用，调节细胞纤维化，促进组织再生。创面愈合重塑期与MMP的活性及表达密切相关。M1型巨噬细胞可生成MMP及多种抗纤维化细胞生长因子，与组织修复、重塑及瘢痕形成密切相关[31]。M1型巨噬细胞可促进成肌纤维细胞MMP-3及MMP-13的表达，抑制纤维化；而M2型巨噬细胞高表达MMP抑制剂，释放抗炎因子，促进细胞外基质在皮肤组织中沉积[32]。精氨酸酶-1在M2型巨噬细胞中高表达，其可降解为IL-13和IL-4，进一步促进巨噬细胞向M2型极化，加快皮肤组织纤维化。因此，M2型巨噬细胞被认为是加快皮肤创面组织纤维增生的驱动因素之一[33]。此外有研究表明，CD-44在损伤反应过程中对原纤维胶原积累和伤口愈合也起一定的作用[34]。

3  小结与展望

巨噬细胞是人体免疫系统的重要组成部分，具有高度的可塑性，可向不同表型極化，其所发挥的作用贯穿创面愈合的整个阶段。在炎症初期，皮肤表面受到创伤，激发机体的免疫反应，产生Toll样受体，使巨噬细胞向M1型极化，大量炎症因子聚集于创面组织，起到抗感染的作用，激发机体的获得性免疫系统。进入增殖期后，M2型巨噬细胞是表皮组织修复和促进创面愈合的“心脏”细胞，替代活化M2型巨噬细胞通过清除聚集在皮肤组织表面的M1型巨噬细胞和凋亡细胞，降低创面组织的促炎因子的表达水平，加快创面组织的修复。然而，创面组织持续高表达M2型巨噬细胞也是不利的，会加重皮肤组织的纤维化及瘢痕增生；不同亚型巨噬细胞在创面愈合的各个阶段发挥的作用并非一成不变，可突出其功能的“异质性”。巨噬细胞在创面愈合中不同阶段的极化方向及可能存在的作用机制为创面愈合的治疗提供新思路，对改善临床后期慢性创面或减少瘢痕形成具有重大意义。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。

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（收稿日期：2023–04–10）

（修回日期：2023–11–15）