替代活化M2型巨噬細(xì)胞在增生性瘢痕形成中的作用研究

朱鎮(zhèn)森

518100南方醫(yī)科大學(xué)深圳醫(yī)院整形燒傷科，廣東深圳

巨噬細(xì)胞是具有多種功能的免疫細(xì)胞，是細(xì)胞吞噬作用，細(xì)胞免疫和分子免疫學(xué)的重要靶標(biāo)。巨噬細(xì)胞容易獲得、易于培養(yǎng)、并且可以純化；巨噬細(xì)胞是非增殖細(xì)胞群，可以在合適的條件下存活2～3周[1]；它們通常用于原代培養(yǎng)，很難長(zhǎng)期存活；巨噬細(xì)胞是人體先天免疫系統(tǒng)的重要成員。近年來(lái)，研究集中于巨噬細(xì)胞的起源和功能以及疾病的促進(jìn)或保護(hù)[2]。巨噬細(xì)胞識(shí)別和入侵人體吞噬的病原體，并且本抗原肽的輔助性T(TH)細(xì)胞。與此同時(shí)，巨噬細(xì)胞可釋放促炎因子，抗炎因子，趨化因子等。它在致病微生物感染，腫瘤發(fā)生和回歸和損傷修復(fù)中起重要作用。在此期間，受周?chē)h(huán)境影響，M2型巨噬細(xì)胞分泌的抗炎細(xì)胞因子等，不僅在抗寄生蟲(chóng)免疫反應(yīng)中起重要作用，而且在過(guò)敏，損傷修復(fù)和組織中發(fā)揮重塑作用[3]?？紤]到巨噬細(xì)胞的復(fù)雜性，本文主要對(duì)M2型巨噬細(xì)胞極化的重要機(jī)制，及其在增生性瘢痕中的作用進(jìn)行研究。

增生性瘢痕的分子生物學(xué)特征

成纖維細(xì)胞的過(guò)度增殖：在增殖期，富含細(xì)胞的肉芽組織開(kāi)始形成，傷口開(kāi)始收縮，使傷口閉合，這對(duì)于愈合非常重要。成纖維細(xì)胞(Fb)通常不表達(dá)α-SMA，但通過(guò)調(diào)節(jié)ECM，有很少的細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)用于合成和分泌，并且與ECM和周?chē)?xì)胞的相互作用較少。周轉(zhuǎn)率在維持組織穩(wěn)定性方面發(fā)揮了作用。在肉芽組織形成的早期階段，在組織損傷后，傷口邊緣的Fb被激活并經(jīng)歷轉(zhuǎn)分化。通過(guò)以下2個(gè)過(guò)程形成MFb：①ECM的化學(xué)成分，物理結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)。隨著細(xì)胞因子刺激的炎癥和內(nèi)在細(xì)胞局部釋放的變化，F(xiàn)b可獲得遷移能力束，主要通過(guò)收縮能力的產(chǎn)生而實(shí)現(xiàn)的[4]。Fb細(xì)胞中的這些壓力纖維束最初的組成為細(xì)胞質(zhì)肌動(dòng)蛋白，隨之產(chǎn)生牽引力，相對(duì)較小。使用術(shù)語(yǔ)成肌細(xì)胞，在相對(duì)靜止的狀態(tài)下活化的Fb與Fb不同。②ECM的壓力隨著重塑活動(dòng)的增加而逐漸增加，髓質(zhì)成纖維細(xì)胞進(jìn)一步發(fā)展為分化的MFb，其參與傷口收縮并使ECM的合成增加，對(duì)于傷口修復(fù)有重要意義[5]。

巨噬細(xì)胞極化概念的形成

巨噬細(xì)胞是首先在病原體脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物通關(guān)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)。由于受感染動(dòng)物的巨噬細(xì)胞有較高的殺菌能力，巨噬細(xì)胞活化的概念提出。隨后，發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)巨噬細(xì)胞通過(guò)分泌γ干擾素(IFN-γ)表達(dá)更多的主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ類(lèi)抗原的淋巴細(xì)胞。MHC-Ⅱ加強(qiáng)抗原呈遞能力和補(bǔ)體介導(dǎo)的吞噬作用，同時(shí)促炎因子和趨化因子產(chǎn)生以增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的殺菌功能，即經(jīng)典M1巨噬細(xì)胞[6]。作為研究發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞在不同的環(huán)境中的塑性，它正逐漸確定巨噬細(xì)胞具有M1/M2的2個(gè)偏振形式。M2巨噬細(xì)胞型形成機(jī)制的巨噬細(xì)胞是從骨髓干細(xì)胞衍生的，發(fā)育成單核細(xì)胞，然后進(jìn)入血流并在各種組織和器官分發(fā)。由病原體激活，單核細(xì)胞吞噬病原體和分化成巨噬細(xì)胞的成熟。在體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，Toll樣受體配體(如脂多糖，LPS脂多糖)和IFN-γ的刺激能促進(jìn)巨噬細(xì)胞的M1種類(lèi)型的偏振；M2巨噬細(xì)胞的形成需要多種鍵的分子，包括IL-4/IL-13/IL-10/IL-3(白介素10/3)，STAT3/6(的Janus激酶(JAK)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和活化劑的轉(zhuǎn)錄3/6)，IRF4(干擾素調(diào)節(jié)因子4)，缺氧，PPAR-γ/δ(過(guò)氧化物酶體增殖激活受 體γ/δ)，微RNA(miRNA)，和類(lèi)似物。IL-4/IL-13結(jié)合于巨噬細(xì)胞的表面，其通過(guò)JAK/STAT6信號(hào)傳導(dǎo)途徑激活的巨噬細(xì)胞偏振變?yōu)镸2對(duì)受體IL-4R α。IL-4Rα胞內(nèi)肽的酪氨酸磷酸化，招聘JAK1/JAK3或JAK1/的Tyk2，STAT6和形成同型二聚體的磷酸化，促進(jìn)IRF4進(jìn)入細(xì)胞核，為M2巨噬細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄特異性基因[7]。IL-4抑制MIG的巨噬細(xì)胞表達(dá)(單核因子由IFNγ誘導(dǎo)的)基因通過(guò)STAT6，所以IL-4治療STAT6缺陷巨噬細(xì)胞不能抑制MIG表達(dá)[8-9]。此外，IL-10結(jié)合至IL-10受體復(fù)合物，激活JAK1/STAT3，和抑制促炎因子如腫瘤壞死因子α(TNF-α)和白介素1β(白介素1β，所生產(chǎn)的IL-1β)，IL-12(白細(xì)胞介素12)和IFN-γM2促進(jìn)的活化。然而，通過(guò)STAT3 IL-6活化的和IFN-β導(dǎo)致促炎性表型。IL-3也可以通過(guò)STAT5促進(jìn)M2的偏振。的SOCS(抑制器-ofcytokine信令)家族負(fù)調(diào)節(jié)JAK/STAT的活性，但不同的SOCS分子具有對(duì)巨噬細(xì)胞的偏振不同的效果[10-11]。巨噬細(xì)胞缺乏SOCS2后，STAT1活性增強(qiáng)和LPS誘導(dǎo)的M1極化被促進(jìn)。SOCS3的巨噬細(xì)胞缺失更有利于STAT6活化和M2偏振。在IL-4/IL-13處理過(guò)的巨噬細(xì) 胞，PPAR-γ/PPAR-δ增 加，PPAR-γ/PPAR-δ的表達(dá)可以與IL-4/STAT6相互作用，正反饋來(lái)調(diào)節(jié)M2的表型。同時(shí)抑制生產(chǎn)M1巨噬細(xì)胞的。PPAR-γ-刪除巨噬細(xì)胞不能被極化以M2型，這對(duì)于PPAR-γ缺陷型小鼠變得肥胖和胰島素抵抗在高脂肪飲食的重要原因之一。

討 論

正常創(chuàng)面愈合分為3個(gè)相互重疊的階段，即炎癥、增殖和重塑，它以瘢痕的誕生而告終，瘢痕稱為生理瘢痕，形狀扁平。根據(jù)瘢痕組織學(xué)和形態(tài)學(xué)的區(qū)別可分為萎縮性瘢痕、淺表性瘢痕、HS和瘢痕疙瘩。正常的傷口愈合導(dǎo)致瘢痕過(guò)度形成，特別是在燒傷的情況下，經(jīng)常引起HS形成，這不僅對(duì)外觀有影響，還會(huì)引起瘢痕攣縮并導(dǎo)致皮膚正常功能的喪失。ECM的過(guò)度沉積和MFb的過(guò)度增殖是其形成的特征。HS有非常復(fù)雜的形成機(jī)制，各種細(xì)胞因子參與調(diào)節(jié)，導(dǎo)致治療非常困難。目前有許多抗瘢痕形成藥物，雖然這些療法在某些方面具有確切的療效，但由于各種信號(hào)通路之間的串?dāng)_，其他信號(hào)通路的生物學(xué)功能無(wú)法避免。已經(jīng)顯示一些療法對(duì)傷口愈合有害，例如過(guò)度抑制FN，它還表明可能存在一些在信號(hào)傳導(dǎo)途徑中具有重要生物學(xué)功能的未識(shí)別蛋白質(zhì)。如果能夠發(fā)現(xiàn)這些蛋白質(zhì)并且有效且特異地調(diào)整到這個(gè)水平，它們可以更好地治療HS。近年來(lái)，隨著分子生物學(xué)及分子免疫學(xué)的迅速發(fā)展，巨噬細(xì)胞、免疫細(xì)胞尤其T淋巴細(xì)胞在創(chuàng)傷組織修復(fù)過(guò)程中的作用日益受到重視。有研究顯示，除了參與組織的炎癥反應(yīng)，巨噬細(xì)胞更重要的作用是單獨(dú)或協(xié)同，直接或間接對(duì)組織的血管化和纖維化造成影響，從而占據(jù)在組織修復(fù)不可替代的重要性。由巨噬細(xì)胞，其特征在于，IL-1和FGF促進(jìn)成纖維細(xì)胞和胞外間隙合成的增殖釋放的細(xì)胞因子。TG、TNF促進(jìn)或抑制成纖維細(xì)胞增殖，但是在細(xì)胞外。間質(zhì)性合成具有積極的作用，而IFN抑制成纖維細(xì)胞增殖和細(xì)胞外基質(zhì)合成[12]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)傷口局部注射T淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞均有提高膠原含量、促進(jìn)血管化、增強(qiáng)傷口抗裂強(qiáng)度等作用，同時(shí)相應(yīng)的單克隆抗體又可抑制這些作用。由此提示：T淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞在傷口愈合過(guò)程中釋放的多種細(xì)胞因子中有促進(jìn)組織纖維化作用，并且占主導(dǎo)地位。增生性癜痕作為傷口上皮化以后成纖維細(xì)胞繼續(xù)旺盛增殖活化的異常組織病理基礎(chǔ)，人們一度忽視了免疫細(xì)胞的作用和意義。巨噬細(xì)胞可塑性極強(qiáng)，這反映在M2巨噬細(xì)胞在不存在IL-4/IL-13的偏振，TLR配體或IFN-γ刺激后，重新編程反向極化成M1[13]。因此，可考慮其在肥厚性瘢痕靶向巨噬細(xì)胞的可塑性的預(yù)防或治療作用。