巨噬細胞為關節提供保護屏障

2020-12-05 科學網

巨噬細胞為關節提供保護屏障

作者：

小柯機器人

發布時間：2019/8/29 14:23:29

德國埃爾朗根-紐倫堡大學Erhard Krnke小組取得一項新突破。他們發現滑膜組織中具有自我更新能力的巨噬細胞為關節提供了保護屏障。 相關論文發表於2019年8月29日出版的《自然》雜誌。

研究人員使用fate-mapping結合三維雷射片層掃描顯微鏡和單細胞RNA測序的方法，對健康人以及關節炎病人體內巨噬細胞亞群的組成、起源和分化進行全面的時空分析，並研究這些巨噬細胞在關節炎中的作用。研究人員發現，由不同的組織內源性CX3CR1+巨噬細胞群組成的動態膜樣結構在滑膜襯裡形成內源免疫屏障並隔離關節。這些形成屏障的巨噬細胞具有上皮細胞特有的特徵，並通過嵌入滑膜組織的局部增殖的CX3CR1-單核細胞庫來維持它們的數量。單核細胞衍生形成的巨噬細胞促進關節炎症，與招募的單核細胞衍生而成的巨噬細胞不同，這些上皮樣CX3CR1+內源巨噬細胞通過形成關節內部結構緊密的屏障來限制炎症反應。

該研究揭示了滑膜中巨噬細胞功能的多樣性，並且對理解巨噬細胞在健康人和疾病中的作用具有重要意義。

研究人員表示，巨噬細胞被認為有助於慢性炎症的發生，如類風溼性關節炎。然而，在炎性關節病中巨噬細胞的起源和作用仍不清楚。

附：英文原文

Title: Locally renewing resident synovial macrophages provide a protective barrier for the joint

Author: Stephan Culemann, Anika Grneboom, Jos ngel Nicols-vila, Daniela Weidner, Katrin Franziska Lmmle, Tobias Rothe, Juan A. Quintana, Philipp Kirchner, Branislav Krljanac, Martin Eberhardt, Fulvia Ferrazzi, Elke Kretzschmar, Martin Schicht, Kim Fischer, Kolja Gelse, Maria Faas, Ren Pfeifle, Jochen A. Ackermann, Milena Pachowsky, Nina Renner, David Simon, Reiner F. Haseloff, Arif B. Ekici, Tobias Buerle, Ingolf E. Blasig, Julio Vera, David Voehringer, Arnd Kleyer, Friedrich Paulsen, Georg Schett, Andrs Hidalgo, Gerhard Kronke

Issue&Volume: Volume 572 Issue 7771

Abstract: Macrophages are considered to contribute to chronic inflammatory diseases such as rheumatoid arthritis1. However, both the exact origin and the role of macrophages in inflammatory joint disease remain unclear. Here we use fate-mapping approaches in conjunction with three-dimensional light-sheet fluorescence microscopy and single-cell RNA sequencing to perform a comprehensive spatiotemporal analysis of the composition, origin and differentiation of subsets of macrophages within healthy and inflamed joints, and study the roles of these macrophages during arthritis. We find that dynamic membrane-like structures, consisting of a distinct population of CX3CR1+ tissue-resident macrophages, form an internal immunological barrier at the synovial lining and physically seclude the joint. These barrier-forming macrophages display features that are otherwise typical of epithelial cells, and maintain their numbers through a pool of locally proliferating CX3CR1− mononuclear cells that are embedded into the synovial tissue. Unlike recruited monocyte-derived macrophages, which actively contribute to joint inflammation, these epithelial-like CX3CR1+ lining macrophages restrict the inflammatory reaction by providing a tight-junction-mediated shield for intra-articular structures. Our data reveal an unexpected functional diversification among synovial macrophages and have important implications for the general role of macrophages in health and disease.

DOI: 10.1038/s41586-019-1471-1

Source:https://www.nature.com/articles/s41586-019-1471-1

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