【原】巨噬细胞的M1和M2分型以外的CD169阳性和TCR阳性巨噬细胞

Much More than M1 and M2 Macrophages, There are also CD169(+) and TCR(+) Macrophages. 

Leslie Chávez-Galán, Maria L Olleros, Dominique Vesin, Irene Garcia

Frontiers in immunology 2015;6:263 doi:10.3389/fimmu.2015.00263

PMID:26074923

        单核细胞被认为是单核吞噬系统的前体细胞，而巨噬细胞是该细胞系统的主要成员之一。巨噬细胞通过直接参与病原体清除或在无菌炎症条件下修复组织，在维持机体完整性方面发挥着高度多样化的作用。巨噬细胞有不同的亚群，每个亚群有自己的特征和功能。在这篇综述中，我们总结了目前关于巨噬细胞极化的知识，这种极化允许产生称为经典活化巨噬细胞(M1)和替代活化巨噬细胞(M2)的亚群。此外，巨噬细胞的起源和特征仍不清楚，但在一些人类疾病中起主要作用。因此，我们还对其他3类巨噬细胞进行了综述:肿瘤相关巨噬细胞、CD169(+)巨噬细胞和新近命名的TCR(+)巨噬细胞。根据文献，我们提供了这些巨噬细胞亚群的分子特征，以及它们在几种人类病理(如癌症、感染性疾病、肥胖和哮喘)中的具体参与的信息。对巨噬细胞亚群的精细表征有助于设计新的策略，补充已建立的以巨噬细胞为治疗靶点的疾病治疗策略。

CD169+巨噬细胞：发现于淋巴器官并与免疫耐受和抗原呈递有关的亚群

CD169+巨噬细胞抗原CD169或Siglec-1最初被报告为从骨髓、淋巴结、肝和脾分离出的一个巨噬细胞亚群的标志物(136)。这些细胞具有与红细胞结合的能力。CD169分子在淋巴结(LN)的被膜下窦(SCS)和髓质(M)，脾脏的边缘区(MZ)内的巨噬细胞中高度表达。到目前为止，关于M1和M2型巨噬细胞定义的CD169+巨噬细胞的信号通路和活化没有足够的信息(136,137)。脾脏在我们的身体中起着至关重要的作用，如过滤血液，红细胞生成，并且是最大的次级淋巴器官。该器官在隔室中结构，包括由中央微动脉组成的白髓以及T和B细胞区(脾结节)，红髓包围白髓，两髓在MZ处相互作用(图2A)。从1986年开始，有报道称小鼠MZ含有CD169+的边缘金属亲细胞，也能促进适应性免疫反应(138,139)。淋巴结是整合入淋巴系统的次级淋巴器官，其主要活动包括过滤淋巴、维持和产生B细胞以及检测淋巴源性抗原。LN被包膜包围，包膜下有形成被膜下窦的淋巴管内皮细胞。实质分为皮质以及髓质(图2B)(140)，皮质有两个区域:外皮质(富含B细胞)和内皮质(富含CD4+ T细胞)。因此，CD169+巨噬细胞定位于被膜下窦和髓质，其表型特征仍不明确。在小鼠模型中，已经明确描述了一些分子作为CD169+巨噬细胞特征的一部分，包括CD11b、MHC-II、CD68、CD11c和F4/80。然而，F4/80仅表达于部分CD169+巨噬细胞亚群。有研究提出，在被膜下窦内有F4/80-的CD169+巨噬细胞，而来自M的巨噬细胞是F4/80+的。最后，被膜下窦巨噬细胞和脾CD169+巨噬细胞，需要淋巴毒素α (LT-α)信号传导，并且可以使用氯膦酸盐脂质体(141,142)来清除。最近，有研究报道CD169+巨噬细胞可以在结肠中检测到，有趣的是，这些巨噬细胞的正常发育依赖于维生素A，而不是脾脏的CD169+巨噬细胞，后者依赖于LT-α，低水平表达F4/80和CD11c(143,144)。CD169+巨噬细胞的生物学功能尚不明确。CD169+巨噬细胞不介导吞噬作用，主要参与免疫系统的调节，而非稳态的造血(145)。然而，如下文所讨论的，它们最好的功能可能主要取决于它们的解剖定位，并且有人提出它在肾脏病理和病毒感染下有一些活性。

CD169+巨噬细胞和红细胞生成

骨髓是成人造血的主要场所，在这里，红系祖细胞发育为红细胞，这一过程主要由红细胞生成素调控。Chow等人证明了单核吞噬细胞作为红细胞生成素互补调节剂的新作用。他们发现来自骨髓的CD169+巨噬细胞通过作用于Nestin+ HCS促进造血干细胞(HSC)的保留，这表明巨噬细胞中的G-CSF信号足以促进HSC动员(146)。随后，有报道G-CSF和CD169+巨噬细胞的清除阻断了骨髓中的红细胞生成，但对脾脏没有影响(147)。为了支持CD169+巨噬细胞在红细胞生成中的相关作用，Falchi等人最近利用体外红系应激模型报道，地塞米松(Dex)以间接的方式扩增了前红细胞母细胞(proEry)的数量并维持了增殖。他们表明，Dex促进CD169+巨噬细胞成熟，并指示其发挥红系功能，从而作为应激红细胞生成的调节因子(148)。

真性红细胞增多症(PV)和β-地中海贫血(β-T)是与红细胞生成活性升高相关的疾病。真性红细胞增多症是一种带有体细胞JAK2V617F突变的克隆性干细胞疾病，而β-地中海贫血是红系祖细胞库的扩增。与之前的报道一致，Ramos等提供的实验证据提示，在携带JAK2V617F+突变的小鼠中，巨噬细胞清除延迟了PV的出现，并提出JAK2V617F突变是引发病理的原因，但应激性红细胞生成巨噬细胞支持活性(SEMA)是体内红系表型充分表现所必需的(149)。综上所述，这些结果对于识别造血疾病的新疗法至关重要，这些策略可能使用骨髓巨噬细胞作为新的靶细胞。

CD169+巨噬细胞及其免疫作用

恒定自然杀伤T细胞(iNKT细胞)是一类表达特异性αβ T细胞受体(TCR)的T淋巴细胞亚群，小鼠表达Vα14- Jα18，人表达Vα24-Jα18，共表达NK细胞分子(#CD16、#CD56)，识别CD1d分子提呈的脂质抗原。在给予脂质抗原(150)后，CD169+巨噬细胞可介导与iNKT细胞的快速而持久的相互作用。CD169+巨噬细胞可以在体内诱导iNKT细胞的类似的强激活，使用脂质体修饰的糖(151)。免疫耐受是机体区分自身和外来物质的能力，维持机体的稳态，预防自身免疫性疾病的发生。两种模型认为CD169+巨噬细胞是维持免疫耐受所必需的。第一个模型表明，在脾MZ中，凋亡细胞诱导CD169+巨噬细胞表达CCL22，导致Treg和103阴性DC亚群快速滤泡聚集。因此，募集的Tregs可以在专职抗原提呈细胞或组成性自身抗原提呈时被凋亡细胞抗原激活以维持耐受性刺激(152)。第二种模型提出，来自淋巴结或脾脏的CD169+巨噬细胞负责捕获外泌体，即细胞源性囊泡，而这些囊泡是自身抗原的潜在来源，因此提示CD169+巨噬细胞控制外泌体进入淋巴器官，从而降低自身抗原反应的概率(153)。尽管迄今为止，促进免疫耐受产生和维持的机制尚未完全阐明，但CD169+巨噬细胞可被认为是重要的参与者。

CD169+巨噬细胞在肾脏疾病中的作用一些肾脏疾病与巨噬细胞聚集有关。在抗肾小球基底膜(anti-GBM)模型中，巨噬细胞的过继转移显示了它们对肾损伤诱导的蛋白尿和肾小球细胞增殖的作用(154)。随后，在肾小球肾炎中发现了CD169+巨噬细胞，并且与蛋白尿和组织学损伤相关。然而，由于血液单核细胞中缺乏CD169标记，本研究未能确定是肾小球微环境中的特定因素诱导了CD169在巨噬细胞上的表达，还是CD169+巨噬细胞被募集(155)。最近，Karasawa等利用肾缺血再灌注损伤(IRI)模型确定了外周血单核细胞亚群(CX3 CR1+亚群内)和肾脏常驻巨噬细胞亚群，它们均为CD169+。然而，与抗gbm模型相比，CD169+细胞的清除导致了IRI的进展性肾损伤，表明CD69+细胞参与了IRI的抑制或缓解(156)。

CD169+巨噬细胞在其抗病毒作用

NK细胞在病毒感染中起关键作用。Garcia等人已经表明，在使用用于疫苗目的的重组修饰痘苗病毒安卡拉(MVA)的实验感染期间，NK细胞在淋巴结中聚集，并以IFN依赖的方式激活。事实上，来自SCS的CD169+巨噬细胞是主要的I型IFN产生细胞，因此SCS巨噬细胞似乎对NK细胞募集必不可少(154)。另一种使用水泡性口炎病毒(VSV)的病毒感染模型也支持被膜下窦巨噬细胞有助于抗病毒免疫监视(157,158)。在相同的VSV模型中，另一组报告脾脏的边缘区的CD169+巨噬细胞能够捕获病毒，但即使在I型IFN存在的情况下也允许病毒复制，并且还过表达IFN信号通路的强效抑制剂Usp18。CD169+细胞或Usp18任何一个的缺乏导致了对VSV的适应性免疫受损，这表明CD169+巨噬细胞中增强的病毒复制对于诱导有效的适应性免疫应答至关重要(159)。已有研究表明，人类免疫缺陷病毒(HIV-1)感染后，人CD14+单核细胞上Siglec-1表达增加与从不可检测到>80万RNA拷贝/ml范围内的病毒载量相关，这提示Siglec-1可与HIV-1紧密结合，并促进病毒传播。病毒包膜上的唾液酸可能通过与Siglec-1相互作用促进了巨噬细胞的HIV-1感染(160,161)。

T细胞受体(T cell receptor, TCR)是一种具有广谱抗原特异性的抗原识别必需分子，与CD3形成复合物。这一复杂的TCR-CD3由8条链组成:TCR的2条链主要是αβ，偶尔是γδ，以及CD3的6条链:δε，γε和ζζ。多年来，人们认为TCR的表达只存在于T细胞;然而，目前尚无明确或系统的实验证据证明其他不同于T细胞谱系的白细胞不能表达TCR。Puellmann等人报道的实验数据改变了这一教条(162)。2006年，据报道，循环中5-8%的中性粒细胞表达TCR-αβ复合体，包括CD3和个体特异性TCR Vαβ组，CD3依赖的TCR信号在中性粒细胞中的结合抑制了细胞凋亡并增加了IL-8的表达(162,163)。此外，多形核细胞组的其他细胞亚群也表达TCR。有趣的是，有TCRγδ+和TCRαβ -嗜酸性粒细胞亚群，当这些细胞被CD3(非特异性刺激)激活时，导致ROS产生、嗜酸性粒细胞过氧化物酶(EPO)、嗜酸性粒细胞源性神经毒素(EDN)和细胞因子释放。然而，当嗜酸性粒细胞被分枝杆菌配体(特异性刺激)激活时，它们产生ROS和EPO，但未释放细胞因子。分枝杆菌配体能有效激活T细胞TCRγδ+。最后，该亚群还具有抗肿瘤细胞毒活性，因此，嗜酸性粒细胞TCRγδ+与免疫防御相关(164)。

关于巨噬细胞亚群，一些出版物已经报道了人类和小鼠TCR+巨噬细胞的存在。外周血单核细胞和体外活化的单核源性巨噬细胞表达TCR-αβ。Beham等利用体外模型表明，髓系TCRβ基因座重排和Vβ组表达发生在巨噬细胞分化的早期阶段。TCR+巨噬细胞具有释放CCL2的能力，具有较高的吞噬能力。这些细胞表达的分子如ZAP70、LAT、Fyn和Lck，是淋巴细胞上TCR信号传导所必需的分子；然而，当巨噬细胞接受IL-4或IFN-γ刺激时，它们的浓度不同，决定了不同的巨噬细胞极化。有趣的是，在结核分枝杆菌感染导致的肉芽肿形成过程中，干酪性肉芽肿内上皮样细胞带的巨噬细胞是TCR+巨噬细胞。在肺结核患者中中和TNF(宿主抵抗结核分枝杆菌所需的细胞因子)抑制了TCR+巨噬细胞上CD3 ζ亚基的表达，使其变得不稳定，无法形成复合TCR-CD3，并且TCR+巨噬细胞的数量减少。抗TNF治疗也与肉芽肿组织紊乱和CCL2表达减少相关，因此提示TNF是巨噬细胞TCRαβ表达的调节因子(165)。最近Fuchs等报道，在小鼠和人类动脉粥样硬化病变中，均存在TCRαβ+巨噬细胞的蓄积。利用体外胆固醇输入和输出模型，本研究小组提出，在人颈动脉病变中，高密度脂蛋白(HDL)介导的胆固醇外流在24小时内引起TCRβ下调，但在72小时后，巨噬细胞摄入低密度脂蛋白(LDL)引起TCRβ链的改变。因此，胆固醇的输入/输出被认为是巨噬细胞-TCR β表达的一个有效的体外调节剂，而TCRαβ+巨噬细胞的存在被认为是动脉粥样硬化的一个新标记，代表了一个新的分子靶点，用于诊断和治疗在这些疾病中胆固醇起主要作用的生理病理(166)。最近的一项研究表明，人类和小鼠的单核/巨噬细胞组成性地表达第二种基于γδ可变链的组合受体，然而，在细菌暴露后，TCR Vδ组被诱导，这表明TCRγδ代表了一个灵活的宿主防御系统，对细菌的攻击做出反应(167)。综上所述，虽然目前报道的数量有限，但有证据表明，TCR在非淋系细胞，包括中性粒细胞、嗜酸粒细胞和单核/巨噬细胞，特别是TCRαβ+和TCRγδ+巨噬细胞表面的表达与炎症和感染性疾病有关。