陳根:促炎還是抗炎,免疫細胞的編程選擇

文/陳根

巨噬細胞是健康肺中最豐富的免疫細胞，根據巨噬細胞存在的不同位置，可分為存在於肺泡和氣道中的肺泡巨噬細胞（AM）和存在於肺實質中的間質巨噬細胞（IM），其中，間質巨噬細胞對維持肺穩態至關重要。

事實上，在肺部，巨噬細胞的失調是細菌和病毒感染炎症的主要原因，並且是急性肺損傷（ALI）和急性呼吸窘迫症候群發病機制中的關鍵因素，包括其涉及細胞因子風暴。因此，對於巨噬細胞的調控至關重要。

近日，伊利諾伊大學芝加哥分校的研究人員在「自然免疫學」雜誌上發表的一項新研究，詳細報告了巨噬細胞的編程，該研究發現巨噬細胞的編程不僅僅是由免疫系統驅動，也由巨噬細胞所在的環境驅動的。這項研究為巨噬細胞的調控帶來了更多認識，對未來的巨噬細胞穩態研究提供了理論上的支持。

首先，巨噬細胞是白細胞，它們從免疫系統獲得信號，並專門用於增加或減少炎症。當巨噬細胞被編程為促炎時，它們有助於增加炎症，這有利於抵抗感染但也確保炎症在最初的免疫反應後自然消退並促進組織修復；當它們被編程為抗炎時，它們有助於減少炎症，防止免疫反應變得過度和危險，如在自身免疫性疾病或急性呼吸窘迫症候群。

在研究中，研究特別關注了肺損傷動物模型中的巨噬細胞編程。研究人員表示，巨噬細胞的編程不僅僅是由免疫系統驅動的，還受到巨噬細胞所居住的環境的驅動。此外，實驗證明了肺內皮細胞，也稱血管中的細胞，在具有強大組織修復和抗炎功能的巨噬細胞編程中是必不可少的。

具體來說，研究小組分析了由血管細胞釋放的作為化學信號的蛋白質，然後進行了實驗，檢查這些信號是否會影響巨噬細胞的功能，結果發現，一種名為Rspondin3的蛋白質在炎症損傷期間會大量釋放，並在巨噬細胞編程中發揮關鍵作用。

當研究人員從血管內皮細胞中移除負責Rspondin3的基因時，我們觀察到巨噬細胞並不能減緩炎症。相反，肺部會受到更嚴重的損傷。在隨後的炎症性肺損傷的多種模型中，得出了一致的結果，這提示血管在指導巨噬細胞的編程中發揮了重要的指導作用。

這給新冠肺炎康復後一小部分患者會出現嚴重的肺損傷，表現為急性呼吸窘迫症候群（ARDS），提供了一個可能的解釋：

可能是這些病人有潛在的、可能未被診斷的血管健康狀況不佳，因此，血管未能向巨噬細胞發送適當的信號，並阻止炎症。一旦細菌或病毒被消滅，就缺乏足夠的自動制動系統來減緩炎症，這將導致身體不受控制的免疫系統對脆弱的組織和器官(如肺)造成更大的損害。

當然，儘管該研究集中在肺部，但其研究結果也可能與其他器官的疾病有關，如心臟，腸道，大腦和肝臟，這項研究對未來的巨噬細胞穩態研究提供了理論上的支持，而如何維持促炎和抗炎之間的必要平衡，還需要更深入的研究。