แมโครฟาจ
| แมโครฟาจ | |
|---|---|
 การตรวจเซลล์ของแมโครฟาจที่มีลักษณะทั่วไป; การย้อมสีไรท์ | |
| รายละเอียด | |
| การออกเสียง | /ˈmakrə(ʊ)feɪdʒ/ |
| ระบบ | ระบบภูมิคุ้มกัน |
| การทำงาน | ฟาโกไซโตซิส |
| ตัวระบุ | |
| ละติน | แมโครฟาโกไซโตซิส |
| คำย่อ | M φ , MΦ |
| เมช | D008264 |
| ไทย | H2.00.03.0.01007 |
| เอฟเอ็มเอ | 63261 |
| คำศัพท์ทางกายวิภาคศาสตร์ของจุลกายวิภาคศาสตร์ | |
แมโครฟาจ ( / ˈ m æ k r oʊ f eɪ dʒ / ; ตัวย่อMφ , MΦหรือMP ) เป็น เซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดที่กลืนกินและย่อยสลายเชื้อโรค เช่นเซลล์มะเร็งจุลินทรีย์เศษเซลล์ และสารแปลกปลอม ซึ่งไม่มีโปรตีนที่จำเพาะต่อเซลล์ร่างกายที่แข็งแรงอยู่บนพื้นผิว[ 1 ] [ 2 ]วิธีการป้องกันตนเองนี้สามารถเปรียบเทียบได้กับวิธีการที่ใช้โดยเซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติกระบวนการกลืนกินและย่อยสลายนี้เรียกว่าฟาโกไซโตซิสซึ่งทำหน้าที่ปกป้องโฮสต์จากการติดเชื้อและการบาดเจ็บ[ 3 ]
แมโครฟาจพบได้ในเนื้อเยื่อเกือบทั้งหมด[ 4 ]ซึ่งทำหน้าที่ลาดตระเวนหาเชื้อโรคที่ อาจเกิดขึ้น โดยการเคลื่อนที่แบบอะมีบาพวกมันมีหลายรูปแบบ (และมีชื่อเรียกต่างกัน) ทั่วร่างกาย (เช่นฮิสติโอไซต์เซลล์คุปเฟอร์ แมโครฟา จในถุงลมไมโครเกลียและอื่นๆ) แต่ทั้งหมดล้วนเป็นส่วนหนึ่งของระบบฟาโกไซต์แบบโมโนนิวเคลียร์นอกจากฟาโกไซโตซิสแล้ว พวกมันยังมีบทบาทสำคัญในการป้องกันแบบไม่จำเพาะ ( ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด ) และยังช่วยเริ่มต้นกลไกการป้องกันแบบจำเพาะ ( ภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว ) โดยการดึงดูดเซลล์ภูมิคุ้มกันอื่นๆ เช่นลิมโฟไซต์ตัวอย่างเช่น พวกมันมีความสำคัญในฐานะผู้เสนอแอนติเจนให้กับเซลล์ Tในมนุษย์ แมโครฟาจที่ทำงานผิดปกติทำให้เกิดโรคร้ายแรง เช่นโรคแกรนูโลมาเรื้อรังซึ่งส่งผลให้เกิดการติดเชื้อบ่อยครั้ง
นอกเหนือจากการเพิ่มการอักเสบและกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันแล้ว แมโครฟาจยังมีบทบาทสำคัญในการต่อต้านการอักเสบและสามารถลดปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันผ่านการปล่อยไซโตไคน์แมโครฟาจที่กระตุ้นการอักเสบเรียกว่าแมโครฟาจ M1 ในขณะที่แมโครฟาจที่ลดการอักเสบและกระตุ้นการซ่อมแซมเนื้อเยื่อเรียกว่าแมโครฟาจ M2 [ 5 ]ความแตกต่างนี้สะท้อนให้เห็นในกระบวนการเผาผลาญของพวกมัน แมโครฟาจ M1 มีความสามารถพิเศษในการเผาผลาญอาร์จินีนให้เป็นโมเลกุล "ฆ่า" ไนตริกออกไซด์ในขณะที่แมโครฟาจ M2 มีความสามารถพิเศษในการเผาผลาญอาร์จินีนให้เป็นโมเลกุล "ซ่อมแซม" ออร์นิทีน [ 6 ] อย่างไรก็ตามการแบ่งแยกนี้เพิ่งถูกตั้งคำถามเมื่อเร็ว ๆ นี้ เนื่องจากมีการค้นพบความซับซ้อนเพิ่มเติม[ 7 ]โดยทั่วไปแล้วแมโครฟาจถือเป็นเซลล์ที่มีความยืดหยุ่นและเปลี่ยนแปลงได้สูง โดยมีฟีโนไทป์ที่ผันผวน
แมคโครฟาจของมนุษย์มี เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ21 ไมโครเมตร (0.00083 นิ้ว) [ 8 ]และถูกสร้างขึ้นจากการแยกตัวของโมโนไซต์ในเนื้อเยื่อ สามารถระบุได้โดยใช้โฟลว์ไซโตเมทรีหรือการย้อมสีอิมมูโนฮิสโตเคมีโดยการแสดงออกของโปรตีนเฉพาะ เช่นCD14 , CD40 , CD11b , CD64 , F4/80 (หนู)/ EMR1 (มนุษย์), ไลโซไซม์ M, MAC-1 /MAC-3 และCD68 [ 9 ]
เซลล์แมโครฟาจถูกค้นพบและตั้งชื่อครั้งแรกโดยÉlie Metchnikoffนักสัตววิทยาแห่งจักรวรรดิรัสเซียในปี พ.ศ. 2427 [ 10 ] [ 11 ]
โครงสร้าง
ประเภท
แมโครฟาจส่วนใหญ่จะประจำอยู่ที่จุดสำคัญๆ ที่มีโอกาสเกิดการบุกรุกของจุลินทรีย์หรือการสะสมของอนุภาคแปลกปลอม เซลล์เหล่านี้รวมกันเป็นกลุ่มเรียกว่าระบบฟาโกไซต์แบบโมโนนิวเคลียร์และเดิมเรียกว่าระบบเรติคิวโลเอนโดธีเลียล แมโครฟาจแต่ละชนิดจะมีชื่อเฉพาะตามตำแหน่งที่พบ:
| ชื่อเซลล์ | ตำแหน่งทางกายวิภาค |
| แมโครฟาจในเนื้อเยื่อไขมัน | เนื้อเยื่อไขมัน (ไขมัน) |
| โมโนไซต์ | ไขกระดูก / เลือด |
| เซลล์คุปเฟอร์ | ตับ |
| ฮิสติโอไซต์ไซนัส | ต่อมน้ำเหลือง |
| แมโครฟาจในถุงลม (เซลล์ฝุ่น) | ถุงลมปอด |
| แมโครฟาจในเนื้อเยื่อ (ฮิสติโอไซต์) นำไปสู่เซลล์ยักษ์ | เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน |
| ไมโครเกลีย | ระบบประสาทส่วนกลาง |
| เซลล์ฮอฟบาวเออร์ | รก |
| เซลล์เมแซงเจียลภายในโกลเมอรูลัส[ 12 ] | ไต |
| ออสทีโอคลาสต์[ 13 ] | กระดูก |
| แมโครฟาจในผิวหนังและเซลล์แลงเกอร์ฮานส์ | ผิว |
| เซลล์เอพิเทลิออยด์ | แกรนูโลมา |
| แมโครฟาจในเนื้อเยื่อสีแดง ( เซลล์บุผนัง หลอดเลือดฝอย ) | เนื้อเยื่อสีแดงของม้าม |
| แมโครฟาจในช่องท้อง | ช่องท้อง |
| แมคโครฟาจรอบหลอดเลือด[ 14 ] | มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับหลอดเลือด |
การศึกษาเกี่ยวกับเซลล์คุปเฟอร์เป็นไปได้ยาก เนื่องจากในมนุษย์ เซลล์คุปเฟอร์สามารถนำมาวิเคราะห์ด้วยวิธีอิมมูโนฮิสโตเคมีได้จากชิ้นเนื้อหรือการชันสูตรศพเท่านั้น ส่วนในหนูทดลองนั้น การแยกเซลล์คุปเฟอร์ทำได้ยาก และหลังจากทำให้บริสุทธิ์แล้ว จะได้เซลล์เพียงประมาณ 5 ล้านเซลล์จากหนูหนึ่งตัว เท่านั้น
แมคโครฟาจสามารถแสดง หน้าที่ พาราครีนภายในอวัยวะที่เฉพาะเจาะจงกับหน้าที่ของอวัยวะนั้นได้ ตัวอย่างเช่น ในอัณฑะพบว่าแมคโครฟาจสามารถโต้ตอบกับเซลล์เลย์ดิก ได้ โดยการหลั่ง25-ไฮดรอกซีคอเลสเตอรอล ซึ่งเป็นออกซิ สเตอรอลที่สามารถเปลี่ยนเป็นเทสโทสเตอโรนโดยเซลล์เลย์ดิกที่อยู่ใกล้เคียง[ 15 ]นอกจากนี้ แมคโครฟาจในอัณฑะอาจมีส่วนร่วมในการสร้างสภาพแวดล้อมที่มีภูมิคุ้มกันพิเศษในอัณฑะ และในการทำให้เกิดภาวะมีบุตรยากในระหว่างการอักเสบของอัณฑะ
แมคโครฟาจที่อาศัยอยู่ในหัวใจมีส่วนร่วมในการนำไฟฟ้าผ่าน การสื่อสาร ช่องว่างระหว่างเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ[ 16 ]
สามารถจำแนกมาโครฟาจตามหน้าที่พื้นฐานและการกระตุ้นได้ ตามการจัดกลุ่มนี้ จะมีมาโครฟาจที่ถูกกระตุ้นแบบคลาสสิก (M1)มาโครฟาจที่รักษาบาดแผล (หรือที่รู้จักกันในชื่อ มาโคร ฟาจที่ถูกกระตุ้นแบบอื่น (M2) ) และมาโครฟาจควบคุม (Mregs) [ 17 ]
การพัฒนา
แมโครฟาจที่อาศัยอยู่ในเนื้อเยื่อที่แข็งแรงของผู้ใหญ่จะมาจากโมโนไซต์ ที่ไหลเวียนอยู่ในกระแสเลือด หรือถูกสร้างขึ้นก่อนคลอดและคงอยู่ตลอดชีวิตในวัยผู้ใหญ่โดยไม่ขึ้นกับโมโนไซต์[ 18 ] [ 19 ]ในทางตรงกันข้าม แมโครฟาจส่วนใหญ่ที่สะสมอยู่ที่บริเวณที่เป็นโรคโดยทั่วไปจะมาจากโมโนไซต์ที่ไหลเวียนอยู่ในกระแส เลือด [ 20 ] การรั่วไหล ของเม็ดเลือดขาวหมายถึงการ ที่ โมโนไซต์เข้าไปในเนื้อเยื่อที่เสียหายผ่านทางเยื่อบุ ผนัง หลอดเลือดในขณะที่พวกมันกลายเป็นแมโครฟาจ โมโนไซต์ถูกดึงดูดไปยังบริเวณที่เสียหายโดยสารเคมีผ่านเคโมแท็กซิสซึ่งถูกกระตุ้นโดยสิ่งเร้าหลายอย่างรวมถึงเซลล์ที่เสียหาย เชื้อโรค และไซโตไคน์ที่ปล่อยออกมาจากแมโครฟาจที่อยู่ที่บริเวณนั้นแล้ว ในบางบริเวณเช่นอัณฑะ พบว่าแมโครฟาจสามารถเพิ่มจำนวนขึ้นในอวัยวะได้[ 21 ] ต่างจาก นิวโทรฟิลที่มีอายุสั้นแมโครฟาจมีชีวิตอยู่ได้นานกว่าในร่างกาย นานถึงหลายเดือน
การทำงาน
ฟาโกไซโตซิส
แมคโครฟาจเป็นฟาโกไซต์มืออาชีพและมีความเชี่ยวชาญสูงในการกำจัดเซลล์ที่กำลังจะตายหรือเซลล์ที่ตายแล้วและเศษซากเซลล์ บทบาทนี้มีความสำคัญในการอักเสบเรื้อรัง เนื่องจากในระยะเริ่มต้นของการอักเสบนั้น นิวโทรฟิลเป็นเซลล์หลัก ซึ่งจะสลายตัวและถูกแมคโครฟาจกลืนกิน[ 22 ]โดยปกติแล้วแมคโครฟาจจะปรากฏตัวที่บริเวณบาดแผลภายใน 2 วันหลังจากได้รับบาดเจ็บ
ในตอนแรกนิวโทรฟิลจะถูกดึงดูดไปยังบริเวณหนึ่ง ซึ่งพวกมันจะทำหน้าที่และตายลง ก่อนที่พวกมันหรือกับดักนอกเซลล์ของนิวโทร ฟิล จะถูกแมโครฟาจกลืนกิน[ 22 ] [ 23 ]นิวโทรฟิลกลุ่มแรกจะทำหน้าที่ประมาณ 2 วัน ณ บริเวณนั้นและส่งสัญญาณเพื่อดึงดูดแมโครฟาจ จากนั้นแมโครฟาจเหล่านี้จะกลืนกินนิวโทรฟิลที่แก่แล้ว[ 22 ]
การกำจัดเซลล์ที่กำลังจะตายส่วนใหญ่ดำเนินการโดยแมโครฟาจที่ อยู่ กับที่ ซึ่งจะอยู่ที่ตำแหน่งเชิงกลยุทธ์ เช่น ปอด ตับเนื้อเยื่อประสาทกระดูก ม้าม และเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน โดยจะกลืนกินสิ่งแปลกปลอม เช่น เชื้อโรค และเรียกแมโครฟาจเพิ่มเติมหากจำเป็น[ 24 ]การกลืนกินและการกำจัดซากอะพอพโทซิสเรียกว่าเอฟเฟอโรไซโทซิสและยังดำเนินการโดยเซลล์ประเภทอื่น ๆ ซึ่งไม่ใช่เซลล์ฟาโกไซต์โดยเฉพาะทั้งหมด
เมื่อแมโครฟาจกลืนกินเชื้อโรค เชื้อโรคจะถูกดักจับอยู่ในฟาโกโซมจากนั้นฟาโกโซมจะรวมตัวกับไลโซโซมภายในฟาโกลัยโซโซม เอนไซม์และเปอร์ออกไซด์ที่เป็นพิษจะย่อยสลายเชื้อโรค อย่างไรก็ตาม แบคทีเรียบางชนิด (เช่นMycobacterium tuberculosis )ได้พัฒนาความต้านทานต่อวิธีการย่อยสลายเหล่านี้เชื้อ Salmonellaที่ก่อให้เกิดไข้ไทฟอยด์จะกระตุ้นการกลืนกินตัวเองโดยแมโครฟาจของโฮสต์ในร่างกาย และยับยั้งการย่อยสลายโดยการทำงานของไลโซโซม จึงใช้แมโครฟาจในการเพิ่มจำนวนของตัวเองและทำให้แมโครฟาจตายแบบอะพอพโทซิส[ 25 ]แมโครฟาจสามารถกลืนกินและย่อยสลายแบคทีเรียได้หลายชนิดในระหว่างช่วงชีวิตของมัน พวกมันอาจตายในที่สุดเนื่องจากปัจจัยต่างๆ รวมถึงความเป็นพิษของเชื้อโรค ความเครียดจากออกซิเดชันและอะพอพโทซิสที่เกิดจากการกลืนกิน[ 26 ]การเกิดอะพอพโทซิสที่เกิดจากการกลืนกินแบคทีเรียเป็นผลมาจากการกระตุ้นอะพอพโทซิสที่ทรงพลัง และพบได้ใน (อย่างน้อย) แมโครฟาจและนิวโทรฟิล
บทบาทในการตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด
เมื่อเชื้อโรคบุกรุก เซลล์แมโครฟาจที่อาศัยอยู่ในเนื้อเยื่อจะเป็นเซลล์กลุ่มแรกๆ ที่ตอบสนอง[ 27 ]บทบาทหลักสองประการของเซลล์แมโครฟาจที่อาศัยอยู่ในเนื้อเยื่อ ได้แก่ การกลืนกินแอนติเจนที่เข้ามา และการหลั่งไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ ซึ่งจะกระตุ้นให้เกิดการอักเสบและดึงดูดเซลล์ภูมิคุ้มกันอื่นๆ มายังบริเวณนั้น[ 28 ]
การกลืนกินเชื้อโรคโดยเซลล์ฟาโกไซต์
แมโครฟาจสามารถดูดซึมแอนติเจนผ่านกระบวนการฟาโกไซโทซิสที่อาศัยตัวรับ[ 29 ] แมโครฟาจมี ตัวรับการจดจำรูปแบบ (PRRs) หลากหลายชนิดที่สามารถจดจำรูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับจุลินทรีย์ (MAMPs) จากเชื้อโรคได้ PRRs หลายชนิด เช่นตัวรับแบบโทลล์ไลค์ (TLRs) ตัวรับแบบสแกนเวนเจอร์ (SRs) ตัวรับเลคตินชนิด C และอื่นๆ สามารถจดจำเชื้อโรคเพื่อการฟาโกไซโทซิสได้[ 29 ]แมโครฟาจยังสามารถจดจำเชื้อโรคเพื่อการฟาโกไซโทซิสทางอ้อมผ่านออปโซนินซึ่งเป็นโมเลกุลที่เกาะติดกับเชื้อโรคและทำเครื่องหมายเพื่อการฟาโกไซโท ซิส [ 30 ]ออปโซนินสามารถทำให้เกิดการยึดเกาะที่แข็งแรงขึ้นระหว่างแมโครฟาจและเชื้อโรคในระหว่างการฟาโกไซโทซิส ดังนั้นออปโซนินจึงมีแนวโน้มที่จะเพิ่มกิจกรรมการฟาโกไซโทซิสของแมโครฟาจ[ 31 ]ทั้งโปรตีนคอมพลีเมนต์และแอนติบอดีสามารถจับกับแอนติเจนและทำให้เกิดออปโซไนเซชันได้ แมโครฟาจมีตัวรับคอมพลีเมนต์ 1 (CR1) และ 3 (CR3) ที่รู้จักโปรตีนคอมพลีเมนต์ C3b และ iC3b ที่จับกับเชื้อโรคตามลำดับ รวมถึงตัวรับแกมมาที่ตกผลึกได้ (FcγRs) ที่รู้จักบริเวณที่ตกผลึกได้ (Fc)ของแอนติบอดีอิมมูโนโกลบูลิน G (IgG) ที่จับกับแอนติเจน[ 30 ] [ 32 ]เมื่อทำการฟาโกไซโทซิสและย่อยเชื้อโรค แมโครฟาจจะเกิดการระเบิดของการหายใจซึ่งมีการใช้ออกซิเจนมากขึ้นเพื่อจัดหาพลังงานที่จำเป็นสำหรับการผลิตสารออกซิเจนที่ว่องไว (ROS) และโมเลกุลต้านจุลชีพอื่นๆ ที่ย่อยเชื้อโรคที่ถูกกินเข้าไป[ 28 ] [ 33 ]
การหลั่งสารเคมี
การรับรู้ MAMPs โดย PRRs สามารถกระตุ้นแมคโครฟาจที่อยู่ในเนื้อเยื่อให้หลั่งไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบซึ่งจะดึงดูดเซลล์ภูมิคุ้มกันอื่นๆ ในบรรดา PRRs นั้น TLRs มีบทบาทสำคัญในการส่งสัญญาณที่นำไปสู่การผลิตไซโตไคน์[ 29 ]การจับกันของ MAMPs กับ TLR จะกระตุ้นเหตุการณ์ต่อเนื่องหลายอย่างซึ่งในที่สุดจะกระตุ้นปัจจัยการถอดรหัสNF-κBและส่งผลให้เกิดการถอดรหัสยีนสำหรับไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบหลายชนิด รวมถึงIL-1β , IL-6 , TNF-α , IL-12Bและอินเตอร์เฟรอนชนิดที่ 1เช่น IFN-α และ IFN-β [ 34 ]ในระดับระบบ IL-1β, IL-6 และ TNF-α จะกระตุ้นให้เกิดไข้และเริ่มต้นการตอบสนองในระยะเฉียบพลันซึ่งตับจะหลั่งโปรตีนในระยะเฉียบพลัน[ 27 ] [ 28 ] [ 35 ]ในระดับท้องถิ่น IL-1β และ TNF-α ทำให้เกิดการขยายตัวของหลอดเลือด ซึ่งช่องว่างระหว่างเซลล์เยื่อบุผิวของหลอดเลือดจะกว้างขึ้น และมีการเพิ่มการแสดงออกของโมเลกุลการยึดเกาะบนพื้นผิวเซลล์ของเซลล์เยื่อบุผิวเพื่อกระตุ้นให้เม็ดเลือด ขาว เคลื่อนตัวออกนอกหลอดเลือด[ 27 ] [ 28 ]นอกจากนี้ ยังพบว่ามาโครฟาจที่ถูกกระตุ้นมีการสังเคราะห์โปรสตาแกลนดิน (PGs) ช้าลง ซึ่งเป็นสารสื่อกลางที่สำคัญของการอักเสบและความเจ็บปวด ในบรรดา PGs นั้นPGE2 ที่ต้านการอักเสบ และPGD2 ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ จะเพิ่มขึ้นมากที่สุดหลังจากการกระตุ้น โดย PGE2 จะเพิ่มการแสดงออกของIL-10และยับยั้งการผลิต TNF ผ่านทางวิถีCOX-2 [ 36 ] [ 37 ]
นิวโทรฟิลเป็นหนึ่งในเซลล์ภูมิคุ้มกันกลุ่มแรกที่ถูกแมโครฟาจดึงดูดให้ออกจากกระแสเลือดผ่านทางการแทรกซึมออกนอกหลอดเลือดและไปถึงบริเวณที่ติดเชื้อ[ 35 ]แมโครฟาจหลั่งสารเคมี หลายชนิด เช่นCXCL1 , CXCL2และCXCL8 (IL-8)ที่ดึงดูดนิวโทรฟิลไปยังบริเวณที่ติดเชื้อ[ 27 ] [ 35 ]หลังจากที่นิวโทรฟิลทำการกลืนกินและกำจัดแอนติเจนเสร็จสิ้นในตอนท้ายของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน พวกมันจะเกิดอะพอพโทซิส และแมโครฟาจจะถูกดึงดูดจากโมโนไซต์ในเลือดเพื่อช่วยกำจัดเศษซากอะพอพโทซิส[ 38 ]
นอกจากนี้ แมโครฟาจยังดึงดูดเซลล์ภูมิคุ้มกันอื่นๆ เช่น โมโนไซต์ เซลล์เดนดริติก เซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติ เบโซฟิล อีโอซิโนฟิล และเซลล์ T ผ่านทางเคโมไคน์ เช่นCCL2 , CCL4 , CCL5 , CXCL8 , CXCL9 , CXCL10และCXCL11 [ 27 ] [ 35 ]ร่วมกับเซลล์เดนดริติก แมโครฟาจช่วยกระตุ้น เซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติ ( NK)ผ่านการหลั่งอินเตอร์เฟรอนชนิดที่ 1 (IFN-α และ IFN-β) และIL-12 IL-12 ทำงานร่วมกับIL-18เพื่อกระตุ้นการผลิตไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบอินเตอร์เฟรอนแกมมา (IFN-γ) โดยเซลล์ NK ซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งสำคัญของ IFN-γ ก่อนที่ระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวจะถูกกระตุ้น[ 35 ] [ 39 ] IFN-γ ช่วยเพิ่มการตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดโดยการเหนี่ยวนำให้เกิดฟีโนไทป์ที่ก้าวร้าวมากขึ้นในแมโครฟาจ ทำให้แมโครฟาจสามารถกำจัดเชื้อโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น[ 35 ]
สารดึงดูดเซลล์ T บางชนิดที่หลั่งโดยแมโครฟาจได้แก่ CCL5 , CXCL9 , CXCL10และCXCL11 [ 27 ]
บทบาทในภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว
ปฏิสัมพันธ์กับเซลล์ CD4 + T Helper
แมโครฟาจเป็นเซลล์นำเสนอแอนติเจน (APC) ระดับมืออาชีพ ซึ่งหมายความว่าพวกมันสามารถนำเสนอเปปไทด์จากแอนติเจนที่ถูกฟาโกไซโตซิสบนโมเลกุลเมเจอร์ฮิสโตคอมแพติบิลิตีคอมเพล็กซ์ (MHC) II บนพื้นผิวเซลล์ของพวกมันสำหรับเซลล์ทีเฮลเปอร์[ 41 ]แมโครฟาจไม่ใช่ตัวกระตุ้นหลักของเซลล์ทีเฮลเปอร์ที่ไม่เคยถูกกระตุ้นมาก่อน เนื่องจากแมโครฟาจที่อาศัยอยู่ในเนื้อเยื่อจะไม่เดินทางไปยังต่อมน้ำเหลืองซึ่งเป็นที่อยู่ของเซลล์ทีเฮลเปอร์[ 42 ] [ 43 ]แม้ว่าแมโครฟาจจะพบได้ในอวัยวะน้ำเหลืองทุติยภูมิเช่นต่อมน้ำเหลือง แต่พวกมันไม่ได้อยู่ในโซนเซลล์ทีและไม่มีประสิทธิภาพในการกระตุ้นเซลล์ทีเฮลเปอร์[ 42 ]แมโครฟาจในเนื้อเยื่อน้ำเหลืองมีส่วนเกี่ยวข้องกับการกลืนกินแอนติเจนและป้องกันไม่ให้เข้าสู่กระแสเลือด รวมถึงการเก็บเศษซากจากลิมโฟไซต์ที่ตายแบบอะพอพโทซิส[ 42 ] [ 44 ]ดังนั้น แมโครฟาจจึงมีปฏิสัมพันธ์กับเซลล์ทีเฮลเปอร์ที่ถูกกระตุ้นก่อนหน้านี้เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งออกจากต่อมน้ำเหลืองและมาถึงบริเวณที่ติดเชื้อ หรือกับเซลล์ทีหน่วยความจำที่อยู่ในเนื้อเยื่อ[ 43 ]
แมโครฟาจให้สัญญาณทั้งสองที่จำเป็นสำหรับการกระตุ้นเซลล์ทีเฮลเปอร์: 1) แมโครฟาจนำเสนอโมเลกุล MHC คลาส II ที่จับกับเปปไทด์แอนติเจนเพื่อให้ตัวรับเซลล์ที (TCR) ที่เกี่ยวข้องจดจำ และ 2) การจดจำเชื้อโรคโดย PRRs กระตุ้นให้แมโครฟาจเพิ่มการแสดงออกของโมเลกุลร่วมกระตุ้นCD80และCD86 (หรือที่รู้จักกันในชื่อB7 ) ซึ่งจับกับCD28บนเซลล์ทีเฮลเปอร์เพื่อให้สัญญาณร่วมกระตุ้น[ 35 ] [ 41 ]ปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ทำให้เซลล์ทีเฮลเปอร์สามารถบรรลุหน้าที่การทำงานเต็มรูปแบบและให้สัญญาณการอยู่รอดและการแยกความแตกต่างอย่างต่อเนื่องแก่เซลล์ทีเฮลเปอร์ ป้องกันไม่ให้เซลล์เกิดอะพอพโทซิสเนื่องจากขาดสัญญาณ TCR [ 41 ]ตัวอย่างเช่น การส่งสัญญาณ IL-2ในเซลล์ T จะเพิ่มการแสดงออกของโปรตีนต้านอะพอพโทซิส Bcl-2แต่การผลิต IL-2 ของเซลล์ T และตัวรับ IL-2 ที่มีความสัมพันธ์สูงIL-2RAทั้งสองต้องอาศัยสัญญาณต่อเนื่องจากการรับรู้ TCR ของแอนติเจนที่จับกับ MHC [ 35 ] [ 45 ]
การเปิดใช้งาน
แมโครฟาจสามารถบรรลุฟีโนไทป์การกระตุ้นที่แตกต่างกันได้ผ่านการโต้ตอบกับเซลล์ทีเฮลเปอร์ย่อยต่างๆ เช่น T 1 และ T 2 [ 17 ]แม้ว่าจะมีฟีโนไทป์การกระตุ้นของแมโครฟาจที่หลากหลาย แต่ก็มีฟีโนไทป์หลักสองแบบที่ได้รับการยอมรับโดยทั่วไป[ 17 ]ได้แก่ แมโครฟาจที่ถูกกระตุ้นแบบคลาสสิก หรือแมโครฟาจ M1 และแมโครฟาจที่ถูกกระตุ้นแบบทางเลือก หรือแมโครฟาจ M2 แมโครฟาจ M1 มีฤทธิ์ก่อการอักเสบ ในขณะที่แมโครฟาจ M2 ส่วนใหญ่มีฤทธิ์ต้านการอักเสบ[ 17 ]
คลาสสิก
เซลล์ T 1 มีบทบาทสำคัญในการกระตุ้นแมคโครฟาจแบบคลาสสิก ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการตอบสนองภูมิคุ้มกันประเภท 1ต่อเชื้อก่อโรคภายในเซลล์ (เช่นแบคทีเรียภายในเซลล์ ) ที่สามารถอยู่รอดและเพิ่มจำนวนภายในเซลล์เจ้าบ้าน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเชื้อก่อโรคที่เพิ่มจำนวนได้แม้หลังจากถูกแมคโครฟาจกลืนกิน[ 46 ]หลังจากที่ TCR ของเซลล์ T 1 จดจำโมเลกุล MHC class II ที่จับกับเปปไทด์แอนติเจนจำเพาะบนแมคโครฟาจแล้ว เซลล์ T 1 จะ 1) หลั่ง IFN-γ และ 2) เพิ่มการแสดงออกของCD40 ligand (CD40L) ซึ่งจับกับCD40บนแมคโครฟาจ[ 47 ] [ 35 ]สัญญาณทั้ง 2 นี้จะกระตุ้นแมคโครฟาจและเพิ่มความสามารถในการฆ่าเชื้อก่อโรคภายในเซลล์ผ่านการเพิ่มการผลิตโมเลกุลต้านจุลชีพ เช่นไนตริกออกไซด์ (NO) และซูเปอร์ออกไซด์ (O 2- ) [ 27 ] [ 35 ]การเพิ่มความสามารถในการต่อต้านจุลินทรีย์ของแมโครฟาจโดยเซลล์ T 1 นี้เรียกว่าการกระตุ้นแมโครฟาจแบบคลาสสิก และแมโครฟาจที่ถูกกระตุ้นเรียกว่าแมโครฟาจที่ถูกกระตุ้นแบบคลาสสิก หรือแมโครฟาจ M1 แมโครฟาจ M1 จะเพิ่มการแสดงออกของโมเลกุล B7 และการนำเสนอแอนติเจนผ่านโมเลกุล MHC คลาส II เพื่อให้สัญญาณที่ช่วยสนับสนุนการช่วยเหลือของเซลล์ T [ 47 ]การกระตุ้นของ T 1 และแมโครฟาจ M1 เป็นวงจรป้อนกลับเชิงบวก โดย IFN-γ จากเซลล์ T 1 จะเพิ่มการแสดงออกของ CD40 บนแมโครฟาจ ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง CD40 บนแมโครฟาจและ CD40L บนเซลล์ T จะกระตุ้นแมโครฟาจให้หลั่ง IL-12 และ IL-12 จะส่งเสริมการหลั่ง IFN-γ มากขึ้นจากเซลล์ T [ 35 ] [ 47 ]การสัมผัสครั้งแรกระหว่าง MHC II ที่จับกับแอนติเจนของแมโครฟาจและ TCR ทำหน้าที่เป็นจุดสัมผัสระหว่างเซลล์ทั้งสองซึ่งการหลั่ง IFN-γ และ CD-40L บนเซลล์ T ส่วนใหญ่จะรวมตัวกัน ดังนั้นเฉพาะแมโครฟาจที่โต้ตอบกับเซลล์ T 1 โดยตรงเท่านั้นจึงมีแนวโน้มที่จะถูกกระตุ้น[ 35 ]
นอกจากการกระตุ้นแมคโครฟาจ M1 แล้วเซลล์ T Fas ligand (FasL) และlymphotoxin beta (LT-β) เพื่อช่วยฆ่าแมคโครฟาจที่ติดเชื้อเรื้อรังซึ่งไม่สามารถฆ่าเชื้อโรคได้อีกต่อไป[ 35 ]การฆ่าแมคโครฟาจที่ติดเชื้อเรื้อรังจะปล่อยเชื้อโรคไปยังช่องว่างนอกเซลล์ ซึ่งจากนั้นแมคโครฟาจที่ถูกกระตุ้นอื่นๆ สามารถฆ่าได้[ 35 ] เซลล์ T 1 ยังช่วยดึงดูดโมโนไซต์ ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของแมคโครฟาจ ไปยังบริเวณที่ติดเชื้อ เซลล์ T 1 หลั่งTNF-αและLT-αเพื่อทำให้หลอดเลือดจับและออกจากโมโนไซต์ได้ง่ายขึ้น[ 35 ] เซลล์ T 1 หลั่งCCL2เป็นสารเคมีดึงดูดโมโนไซต์IL-3และGM-CSFที่ปล่อยออกมาจากเซลล์ T 1 กระตุ้นการผลิตโมโนไซต์ในไขกระดูกมากขึ้น[ 35 ]
เมื่อเชื้อก่อโรคภายในเซลล์ไม่สามารถถูกกำจัดได้ เช่นในกรณีของเชื้อ Mycobacterium tuberculosisเชื้อก่อโรคจะถูกกักไว้โดยการก่อตัวของ แกร นูโลมาซึ่งเป็นการรวมตัวของแมโครฟาจที่ติดเชื้อซึ่งล้อมรอบด้วยเซลล์ T ที่ถูกกระตุ้น[ 48 ]แมโครฟาจที่อยู่ติดกับลิมโฟไซต์ที่ถูกกระตุ้นมักจะรวมตัวกันเพื่อสร้างเซลล์ยักษ์ที่มีนิวเคลียสหลายอัน ซึ่งดูเหมือนจะมีฤทธิ์ต้านจุลชีพเพิ่มขึ้นเนื่องจากอยู่ใกล้กับเซลล์ T 1 แต่เมื่อเวลาผ่านไป เซลล์ตรงกลางจะเริ่มตายและก่อตัวเป็นเนื้อเยื่อเนื้อตาย[ 43 ] [ 48 ]
ทางเลือก
เซลล์ T 2 มีบทบาทสำคัญในการกระตุ้นแมคโครฟาจแบบทางเลือกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการตอบสนองภูมิคุ้มกันประเภท 2 ต่อเชื้อโรคภายนอกเซลล์ขนาดใหญ่ เช่นพยาธิ[ 35 ] [ 49 ] เซลล์ T 2 หลั่ง IL-4 และ IL-13 ซึ่งกระตุ้นแมคโครฟาจให้กลายเป็นแมคโครฟาจ M2 หรือที่รู้จักกันในชื่อแมคโครฟาจที่ถูกกระตุ้นแบบทางเลือก[ 49 ] [ 50 ]แมคโครฟาจ M2 แสดงออก ถึง อาร์จิเนส-1ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่เปลี่ยนอาร์จินีนเป็นออร์นิทีนและยูเรีย [ 49 ] ออร์นิทีนช่วยเพิ่มการหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบเพื่อขับพยาธิออกไป และยังมีส่วนร่วมในการซ่อมแซมเนื้อเยื่อและบาดแผล ออร์นิทีนสามารถถูกเมตาบอไลซ์ต่อไปเป็นโพรลีนซึ่งจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์คอลลาเจน[ 49 ]แมโครฟาจ M2 ยังสามารถลดการอักเสบได้โดยการผลิตสารต้านตัวรับ IL-1 (IL-1RA) และตัวรับ IL-1 ที่ไม่นำไปสู่การส่งสัญญาณการอักเสบในระดับล่าง (IL-1RII) [ 35 ] [ 51 ]
ปฏิสัมพันธ์กับ เซลล์ทีชนิดCD8 + ที่มีฤทธิ์ทำลายเซลล์เป้าหมาย
ส่วนหนึ่งของการกระตุ้นภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวเกี่ยวข้องกับการกระตุ้น CD8 +ผ่านการนำเสนอแอนติเจนเปปไทด์แบบไขว้บนโมเลกุล MHC คลาส I การศึกษาแสดงให้เห็นว่ามาโครฟาจที่ก่อให้เกิดการอักเสบสามารถนำเสนอแอนติเจนแบบไขว้บนโมเลกุล MHC คลาส I ได้ แต่ยังไม่ชัดเจนว่าการนำเสนอแบบไขว้ของมาโครฟาจมีบทบาทในการกระตุ้นเซลล์ T CD8 + ที่ยังไม่ได้รับการกระตุ้นหรือเซลล์ความจำหรือไม่ [ 28 ] [ 52 ] [ 44 ]
ปฏิสัมพันธ์กับเซลล์บี
พบว่าแมคโครฟาจหลั่งไซโตไคน์ BAFF และ APRIL ซึ่งมีความสำคัญต่อการเปลี่ยนไอโซไทป์ของเซลล์พลาสมา APRIL และ IL-6 ที่หลั่งโดยเซลล์ต้นกำเนิดแมคโครฟาจในไขกระดูกช่วยรักษาการอยู่รอดของเซลล์พลาสมาที่มุ่งไปยังไขกระดูก[ 53 ]
ชนิดย่อย
มีแมคโครฟาจที่ถูกกระตุ้นหลายรูปแบบ[ 17 ]แม้ว่าจะมีวิธีการกระตุ้นแมคโครฟาจได้หลากหลาย แต่ก็มีสองกลุ่มหลักคือM1และM2แมคโครฟาจ M1: ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ (ก่อนหน้านี้เรียกว่าแมคโครฟาจที่ถูกกระตุ้นแบบคลาสสิก) [ 55 ]แมคโครฟาจ M1 "นักฆ่า" จะถูกกระตุ้นโดยLPSและIFN-gammaและหลั่งIL-12 ในระดับสูง และIL-10 ในระดับต่ำ แมคโครฟาจ M1 มีหน้าที่ในการกระตุ้นการอักเสบ ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย และกลืนกิน[ 56 ]ในทางตรงกันข้าม การกำหนด M2 "ซ่อมแซม" (เรียกอีกอย่างว่าแมคโครฟาจที่ถูกกระตุ้นแบบอื่น) โดยทั่วไปหมายถึงแมคโครฟาจที่ทำหน้าที่ในกระบวนการสร้างสรรค์ เช่น การรักษาบาดแผลและการซ่อมแซมเนื้อเยื่อ และแมคโครฟาจที่ปิดการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันที่ก่อให้เกิดความเสียหายโดยการผลิตไซโตไคน์ต้านการอักเสบ เช่นIL- 10 M2 เป็นฟีโนไทป์ของแมโครฟาจในเนื้อเยื่อประจำถิ่น และสามารถเพิ่มขึ้นได้อีกโดยIL-4แมโครฟาจ M2 ผลิต IL-10 และTGF-beta ในระดับสูง และ IL-12 ในระดับต่ำ แมโครฟาจที่เกี่ยวข้องกับเนื้องอกส่วนใหญ่เป็นฟีโนไทป์ M2 และดูเหมือนว่าจะส่งเสริมการเจริญเติบโตของเนื้องอกอย่างแข็งขัน[ 57 ]
แมโครฟาจมีหลายฟีโนไทป์ ซึ่งกำหนดโดยบทบาทที่พวกมันมีในการสมานแผล ฟีโนไทป์สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ M1 และ M2 แมโครฟาจ M1 เป็นฟีโนไทป์ที่เด่นที่สุดที่พบในระยะเริ่มต้นของการอักเสบ และถูกกระตุ้นโดยสารสื่อกลางที่สำคัญสี่ชนิด ได้แก่ อินเตอร์เฟรอน-γ (IFN-γ), ปัจจัยเนครอสิสของเนื้องอก (TNF) และรูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับความเสียหาย (DAMPs) โมเลกุลสื่อกลางเหล่านี้สร้างการตอบสนองที่ก่อให้เกิดการอักเสบ ซึ่งส่งผลให้เกิดไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ เช่น อินเตอร์ลิวคิน-6 และ TNF ในทางตรงกันข้าม แมโครฟาจ M2 จะหลั่งสารต้านการอักเสบโดยการเพิ่มอินเตอร์ลิวคิน-4 หรืออินเตอร์ลิวคิน-13 พวกมันยังมีบทบาทในการสมานแผลและจำเป็นสำหรับการสร้างหลอดเลือดใหม่และการสร้างเยื่อบุผิวใหม่ แมโครฟาจ M2 แบ่งออกเป็นสี่ประเภทหลักตามบทบาทของพวกมัน ได้แก่ M2a, M2b, M2c และ M2d การกำหนดฟีโนไทป์ M2 ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ แต่การศึกษาแสดงให้เห็นว่าสภาพแวดล้อมช่วยให้พวกมันสามารถปรับตัวให้เข้ากับฟีโนไทป์ที่เหมาะสมที่สุดเพื่อรักษาบาดแผลได้อย่างมีประสิทธิภาพ[ 56 ]
แมโครฟาจ M2 จำเป็นต่อความเสถียรของหลอดเลือด พวกมันผลิตปัจจัยการเจริญเติบโตของหลอดเลือดเอนโดธีเลียม-AและTGF-β1 [ 56 ] มีการเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์จากแมโครฟาจ M1 เป็น M2 ในบาดแผลเฉียบพลัน อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงนี้บกพร่องในบาดแผลเรื้อรัง การควบคุมที่ผิดปกตินี้ส่งผลให้มีแมโครฟาจ M2 และปัจจัยการเจริญเติบโตที่เกี่ยวข้องซึ่งช่วยในการซ่อมแซมบาดแผลไม่เพียงพอ เมื่อขาดปัจจัยการเจริญเติบโต/ไซโตไคน์ต้านการอักเสบเหล่านี้ และมีไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบมากเกินไปจากแมโครฟาจ M1 บาดแผลเรื้อรังจึงไม่สามารถหายได้ทันท่วงที โดยปกติแล้ว หลังจากที่นิวโทรฟิลกินเศษซาก/เชื้อโรคแล้ว พวกมันจะเกิดอะพอพโทซิสและถูกกำจัดออกไป ณ จุดนี้ การอักเสบไม่จำเป็นอีกต่อไป และ M1 จะเปลี่ยนไปเป็น M2 (ต้านการอักเสบ) อย่างไรก็ตาม การควบคุมที่ผิดปกติเกิดขึ้นเนื่องจากแมคโครฟาจ M1 ไม่สามารถ/ไม่กลืนกินนิวโทรฟิลที่เกิดอะพอพโทซิส ส่งผลให้แมคโครฟาจเคลื่อนที่และเกิดการอักเสบเพิ่มขึ้น[ 56 ]
ทั้งแมโครฟาจ M1 และ M2 มีบทบาทในการส่งเสริมการเกิดหลอดเลือดแดงแข็งแมโครฟาจ M1 ส่งเสริมการเกิดหลอดเลือดแดงแข็งโดยการอักเสบ แมโครฟาจ M2 สามารถกำจัดคอเลสเตอรอลออกจากหลอดเลือดได้ แต่เมื่อคอเลสเตอรอลถูกออกซิไดซ์ แมโครฟาจ M2 จะกลายเป็นเซลล์โฟมอะพอพ โทซิส ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดคราบพลัคของหลอดเลือดแดงแข็ง[ 58 ] [ 59 ]
บทบาทในการฟื้นฟูกล้ามเนื้อ
ขั้นตอนแรกในการทำความเข้าใจความสำคัญของแมโครฟาจในการซ่อมแซม การเจริญเติบโต และการสร้างใหม่ของกล้ามเนื้อ คือ มีแมโครฟาจสอง "คลื่น" เมื่อเริ่มมีการใช้งานกล้ามเนื้อที่อาจเสียหายได้ ซึ่งเป็นประชากรย่อยที่ส่งผลโดยตรงต่อการซ่อมแซมกล้ามเนื้อและประชากรย่อยที่ไม่ส่งผลโดยตรง คลื่นแรกคือประชากรฟาโกไซติกที่เข้ามาในช่วงที่มีการใช้งานกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้นมากพอที่จะทำให้เยื่อหุ้มกล้ามเนื้อแตกและเกิดการอักเสบของเยื่อหุ้ม ซึ่งสามารถเข้าไปทำลายสารภายในเส้นใยกล้ามเนื้อที่ได้รับบาดเจ็บได้[ 60 ] [ 61 ] [ 62 ]แมโครฟาจฟาโกไซติกที่บุกรุกเข้ามาในช่วงแรกเหล่านี้จะมีความเข้มข้นสูงสุดประมาณ 24 ชั่วโมงหลังจากเริ่มมีการบาดเจ็บหรือการใช้งานกล้ามเนื้อใหม่[ 63 ]ความเข้มข้นของพวกมันจะลดลงอย่างรวดเร็วหลังจาก 48 ชั่วโมง[ 61 ]กลุ่มที่สองคือชนิดที่ไม่ใช่ฟาโกไซติกซึ่งกระจายอยู่ใกล้กับเส้นใยที่กำลังสร้างใหม่ ความเข้มข้นสูงสุดจะอยู่ระหว่างสองถึงสี่วันและยังคงสูงอยู่เป็นเวลาหลายวันในขณะที่เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อกำลังสร้างใหม่[ 61 ]ประชากรย่อยกลุ่มแรกไม่มีประโยชน์โดยตรงต่อการซ่อมแซมกล้ามเนื้อ ในขณะที่กลุ่มที่ไม่ใช่ฟาโกไซติกกลุ่มที่สองมีประโยชน์
เชื่อกันว่าแมโครฟาจปล่อยสารที่ละลายได้ซึ่งมีอิทธิพลต่อการแพร่กระจาย การแยกตัว การเจริญเติบโต การซ่อมแซม และการสร้างใหม่ของกล้ามเนื้อ แต่ในขณะนี้ปัจจัยที่ผลิตขึ้นเพื่อเป็นตัวกลางในการเกิดผลเหล่านี้ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด[ 63 ]เป็นที่ทราบกันว่าการมีส่วนร่วมของแมโครฟาจในการส่งเสริมการซ่อมแซมเนื้อเยื่อไม่ได้จำเพาะเจาะจงกับกล้ามเนื้อเท่านั้น พวกมันสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อจำนวนมากในช่วงกระบวนการรักษาหลังจากได้รับบาดเจ็บ[ 64 ]
บทบาทในการสมานแผล
แมคโครฟาจมีความสำคัญต่อการสมานแผล[ 65 ]พวกมันจะเข้ามาแทนที่ นิวโทรฟิลชนิด โพลีมอร์โฟนิวเคลียร์ในฐานะเซลล์หลักในแผลภายในวันที่สองหลังการบาดเจ็บ[ 66 ]โมโนไซต์ จากกระแสเลือดจะเข้ามา ในบริเวณแผลโดยถูกดึงดูดด้วยปัจจัยการเจริญเติบโตที่ปล่อยออกมาจากเกล็ดเลือดและเซลล์อื่นๆผ่านผนังหลอดเลือด[ 67 ]จำนวนโมโนไซต์ในแผลจะสูงสุดหนึ่งถึงหนึ่งวันครึ่งหลังจากการบาดเจ็บ เมื่อโมโนไซต์อยู่ในบริเวณแผลแล้ว พวกมันจะเจริญเติบโตเป็นแมคโครฟาจ ม้ามมีโมโนไซต์ครึ่งหนึ่งของร่างกายสำรองไว้พร้อมที่จะส่งไปยังเนื้อเยื่อที่ได้รับบาดเจ็บ[ 68 ] [ 69 ]
บทบาทหลักของแมโครฟาจคือการกลืนกินแบคทีเรียและเนื้อเยื่อที่เสียหาย[ 65 ]และยังกำจัดเนื้อเยื่อที่เสียหายโดยการปล่อยโปรตีเอส[ 70 ]แมโครฟาจยังหลั่งปัจจัยต่างๆ เช่น ปัจจัยการเจริญเติบโตและไซโตไคน์อื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงวันที่สามและสี่หลังบาดแผล ปัจจัยเหล่านี้ดึงดูดเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับระยะการแพร่กระจายของการรักษาไปยังบริเวณนั้น[ 71 ]แมโครฟาจอาจยับยั้งระยะการหดตัวได้เช่นกัน[ 72 ]แมโครฟาจถูกกระตุ้นโดย ปริมาณ ออกซิเจน ต่ำ ในสภาพแวดล้อมเพื่อผลิตปัจจัยที่กระตุ้นและเร่งการสร้างหลอดเลือด ใหม่ [ 73 ]และยังกระตุ้นเซลล์ที่สร้างเยื่อบุผิวใหม่บริเวณบาดแผล สร้างเนื้อเยื่อแกรนูเลชัน และวางเมทริกซ์นอกเซลล์ใหม่[ 74 ]ด้วยการหลั่งปัจจัยเหล่านี้ แมโครฟาจจึงมีส่วนช่วยผลักดันกระบวนการรักษาบาดแผลไปสู่ขั้นตอนต่อไป
บทบาทในการงอกใหม่ของแขนขา
นักวิทยาศาสตร์ได้ชี้แจงว่า นอกจากการกินเศษวัสดุแล้ว แมโครฟาจยังมีส่วนเกี่ยวข้องกับการงอกใหม่ของแขนขา ตามปกติ ในซาลาแมนเดอร์[ 75 ] [ 76 ]พวกเขาพบว่าการกำจัดแมโครฟาจออกจากซาลาแมนเดอร์ส่งผลให้การงอกใหม่ของแขนขาล้มเหลวและเกิดการตอบสนองเป็นแผลเป็น[ 75 ] [ 76 ]
บทบาทในการรักษาสมดุลของธาตุเหล็ก
ดังที่กล่าวมาข้างต้น แมโครฟาจมีบทบาทสำคัญในการกำจัดเซลล์ที่กำลังจะตายหรือเซลล์ที่ตายแล้ว รวมถึงเศษซากเซลล์ เม็ดเลือดแดงมีอายุขัยเฉลี่ย 120 วัน ดังนั้นจึงถูกทำลายโดยแมโครฟาจในม้ามและตับอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ แมโครฟาจยังสามารถกลืนกินโมเลกุลขนาดใหญ่ ได้ ดังนั้นจึงมีบทบาทสำคัญในเภสัชจลนศาสตร์ของธาตุเหล็กที่ให้ทาง หลอดเลือดดำ
ธาตุเหล็กที่ถูกปล่อยออกมาจากฮีโมโกลบินจะถูกเก็บไว้ภายในในเฟอร์ริตินหรือถูกปล่อยเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตผ่านทางเฟอร์โรพอร์ทินในกรณีที่ระดับธาตุเหล็กในร่างกายสูงขึ้น หรือเมื่อมีการอักเสบเกิดขึ้น ระดับเฮปซิดิน ที่สูงขึ้น จะออกฤทธิ์ต่อช่องเฟอร์โรพอร์ทินของแมโครฟาจ ทำให้ธาตุเหล็กยังคงอยู่ภายในแมโครฟาจ[ 77 ]
มีบทบาทในการกักเก็บเม็ดสี
เมลาโนฟาจเป็นกลุ่มย่อยของแมโครฟาจที่อาศัยอยู่ในเนื้อเยื่อซึ่งสามารถดูดซับเม็ดสี ไม่ว่าจะเป็นเม็ดสีดั้งเดิมของสิ่งมีชีวิตหรือเม็ดสีจากภายนอก (เช่นรอยสัก ) จากพื้นที่นอกเซลล์ ในทางตรงกันข้ามกับเมลาโนไซต์ เดนไดรติกจังก์ชัน ซึ่งสังเคราะห์เมลาโนโซมและมีเมลาโนโซมในระยะต่างๆ ของการพัฒนา เมลาโนฟาจจะสะสม เมลานิน ที่ถูกฟาโกไซโต ซิสไว้ ในฟาโกโซมที่มีลักษณะคล้ายไลโซโซม เท่านั้น [ 78 ] [ 79 ]กระบวนการนี้เกิดขึ้นซ้ำๆ เนื่องจากเม็ดสีจากแมโครฟาจในชั้นหนังแท้ที่ตายแล้วจะถูกฟาโกไซโตซิสโดยแมโครฟาจรุ่นต่อมา ทำให้รอยสักยังคงอยู่ในตำแหน่งเดิม[ 80 ]
บทบาทในการรักษาสมดุลของเนื้อเยื่อ
เนื้อเยื่อแต่ละชนิดมีประชากรแมโครฟาจประจำถิ่นที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งมีการเชื่อมต่อซึ่งกันและกันกับสโตรมาและเนื้อเยื่อที่ทำหน้าที่[ 81 ] [ 82 ]แมโครฟาจประจำถิ่นเหล่านี้อยู่กับที่ (ไม่เคลื่อนที่) ให้ปัจจัยการเจริญเติบโตที่จำเป็นเพื่อสนับสนุนการทำงานทางสรีรวิทยาของเนื้อเยื่อ (เช่น การสื่อสารระหว่างแมโครฟาจและเซลล์ประสาทในลำไส้) [ 83 ]และสามารถปกป้องเนื้อเยื่อจากความเสียหายจากการอักเสบได้อย่างแข็งขัน[ 84 ]
แมโครฟาจที่เกี่ยวข้องกับเส้นประสาท
แมโครฟาจที่เกี่ยวข้องกับเส้นประสาทหรือ NAMs คือแมโครฟาจที่อาศัยอยู่ในเนื้อเยื่อซึ่งเกี่ยวข้องกับเส้นประสาท บางชนิดเป็นที่ทราบกันว่ามีรูปร่างยาวได้ถึง 200 ไมโครเมตร[ 85 ]
ความสำคัญทางคลินิก
เนื่องจากบทบาทของพวกมันในการกลืนกินเซลล์ แมคโครฟาจจึงมีส่วนเกี่ยวข้องกับโรคต่างๆ ของระบบภูมิคุ้มกัน ตัวอย่างเช่น พวกมันมีส่วนร่วมในการก่อตัวของแกรนูโลมาซึ่งเป็นรอยโรคอักเสบที่อาจเกิดจากโรคจำนวนมาก มีการอธิบายถึงความผิดปกติบางอย่าง ซึ่งส่วนใหญ่หายาก ของการกลืนกินเซลล์และการทำงานของแมคโครฟาจที่ไม่มีประสิทธิภาพ[ 86 ]
ในฐานะที่เป็นแหล่งอาศัยของเชื้อก่อโรคภายในเซลล์
ในฐานะเซลล์ภูมิคุ้มกันชนิดฟาโกไซติก แมโครฟาจมีหน้าที่กลืนกินเชื้อโรคเพื่อทำลาย แต่เชื้อโรคบางชนิดจะขัดขวางกระบวนการนี้และอาศัยอยู่ภายในแมโครฟาจแทน ทำให้เชื้อโรคซ่อนตัวจากระบบภูมิคุ้มกันและสามารถเพิ่มจำนวนได้
โรคที่มีพฤติกรรมลักษณะนี้ ได้แก่วัณโรค (เกิดจากเชื้อแบคทีเรีย Mycobacterium tuberculosis ) และ โรค ลิชมาเนียซิส (เกิดจาก เชื้อแบคทีเรียสกุล Leishmania )
เพื่อลดโอกาสที่จะกลายเป็นโฮสต์ของแบคทีเรียภายในเซลล์ แมโครฟาจจึงได้พัฒนากลไกการป้องกัน เช่น การเหนี่ยวนำไนตริกออกไซด์และสารออกซิเจนที่ออกฤทธิ์[ 87 ]ซึ่งเป็นพิษต่อจุลินทรีย์ นอกจากนี้ แมโครฟาจยังได้พัฒนาความสามารถในการจำกัดปริมาณสารอาหารของจุลินทรีย์และเหนี่ยวนำให้เกิดออโตฟาจี[ 88 ]
วัณโรค
เมื่อถูกแมโครฟาจกลืนกินเข้าไป เชื้อก่อโรควัณโรคMycobacterium tuberculosis [ 89 ] จะหลีกเลี่ยงการป้องกันของเซลล์และใช้เซลล์นั้นในการเพิ่มจำนวน หลักฐานล่าสุดชี้ให้เห็นว่า ในการตอบสนองต่อการติดเชื้อในปอดของMycobacterium tuberculosis แมโครฟาจส่วนปลายจะเจริญเติบโตเป็นฟีโนไทป์ M1 ฟีโนไทป์ M1 ของแมโครฟาจมีลักษณะเฉพาะคือการหลั่งไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ (IL-1β, TNF-α และ IL-6) เพิ่มขึ้น และกิจกรรมไกลโคไลซิสที่เพิ่มขึ้นซึ่งจำเป็นต่อการกำจัดเชื้อ[ 1 ]
โรคเลishmaniasis
เมื่อปรสิต Leishmaniaถูกแมโครฟาจจับกินเข้าไปมันจะเข้าไปอยู่ในถุงฟาโกไซติก (phagocytic vacuole) โดยปกติแล้ว ถุงฟาโกไซติกนี้จะพัฒนาไปเป็นไลโซโซมและสารภายในจะถูกย่อยสลาย แต่Leishmaniaเปลี่ยนแปลงกระบวนการนี้และหลีกเลี่ยงการถูกทำลาย โดยพวกมันจะสร้างที่อยู่อาศัยภายในถุงฟาโกไซติกแทน
ชิคุนกุนยา
การติดเชื้อของแมคโครฟาจในข้อต่อเกี่ยวข้องกับการอักเสบเฉพาะที่ในช่วงระหว่างและหลังระยะเฉียบพลันของ โรค ชิคุนกุนยา (เกิดจาก CHIKV หรือไวรัสชิคุนกุนยา) [ 90 ]
คนอื่น
อะเดโนไวรัส (สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของโรคตาแดง) สามารถคงอยู่ในภาวะแฝงในแมโครฟาจของโฮสต์ได้ โดยมีการปล่อยไวรัสออกมาอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 6-18 เดือนหลังจากการติดเชื้อครั้งแรก
เชื้อ Brucella spp.สามารถคงอยู่ในสภาวะแฝงในแมโครฟาจได้โดยการยับยั้งการรวมตัวของฟาโกโซมและไลโซโซมซึ่งเป็นสาเหตุของโรคบรูเซลโลซิส (ไข้ขึ้นๆ ลงๆ)
แบคทีเรีย Legionella pneumophilaซึ่งเป็นสาเหตุของโรค Legionnaires' diseaseก็สามารถเข้าไปอาศัยอยู่ในเซลล์แมโครฟาจได้เช่นกัน
โรคหัวใจ
แมคโครฟาจเป็นเซลล์หลักที่เกี่ยวข้องกับการสร้างคราบพลัคที่ลุกลามของหลอดเลือดแดงแข็ง[ 91 ]
การรวมตัวของแมโครฟาจเกิดขึ้นหลังจากเกิดภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดเฉียบพลันแมโครฟาจเหล่านี้ทำหน้าที่กำจัดเศษซาก เซลล์ที่ตายแล้ว และเตรียมพร้อมสำหรับการสร้างเนื้อเยื่อใหม่[ 92 ]
การติดเชื้อเอชไอวี
แมคโครฟาจยังมีบทบาทใน การติดเชื้อ ไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องในมนุษย์ (HIV) เช่นเดียวกับเซลล์ Tแมคโครฟาจสามารถติดเชื้อ HIV ได้ และยังกลายเป็นแหล่งสะสมของการจำลองแบบไวรัสอย่างต่อเนื่องทั่วร่างกายได้อีกด้วย HIV สามารถเข้าสู่แมคโครฟาจได้โดยการจับกันของ gp120 กับ CD4 และตัวรับเมมเบรนตัวที่สอง CCR5 (ตัวรับเคโมไคน์) ทั้งโมโนไซต์และแมคโครฟาจที่ไหลเวียนอยู่ในกระแสเลือดทำหน้าที่เป็นแหล่งสะสมของไวรัส[ 93 ]แมคโครฟาจสามารถต้านทานการติดเชื้อ HIV-1 ได้ดีกว่าเซลล์ T CD4+ แม้ว่าความไวต่อการติดเชื้อ HIV จะแตกต่างกันไปในแต่ละชนิดย่อยของแมคโครฟาจ[ 94 ]
มะเร็ง
แมคโครฟาจสามารถมีส่วนช่วยในการเจริญเติบโตและการลุกลามของเนื้องอกโดยการส่งเสริมการแพร่กระจายและการบุกรุกของเซลล์เนื้องอก ส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดใหม่ในเนื้องอก และยับยั้งเซลล์ภูมิคุ้มกันที่ต่อต้านเนื้องอก[ 95 ] [ 96 ]สารประกอบที่ก่อให้เกิดการอักเสบ เช่นปัจจัยเนื้องอกเนโครซิส (TNF)-อัลฟา ที่ปล่อยออกมาจากแมคโครฟาจจะกระตุ้นสวิตช์ยีนนิวเคลียร์แฟคเตอร์-แคปปาบีจากนั้น NF-κB จะเข้าสู่นิวเคลียสของเซลล์เนื้องอกและเปิดการผลิตโปรตีนที่หยุดการตายของเซลล์และส่งเสริมการแพร่กระจายของเซลล์และการอักเสบ[ 97 ]นอกจากนี้ แมคโครฟาจยังทำหน้าที่เป็นแหล่งที่มาของปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดใหม่หลายชนิด ได้แก่ ปัจจัยเยื่อบุหลอดเลือด (VEGF) ปัจจัยเนื้องอกเนโครซิส-อัลฟา( TNF-อัลฟา) ปัจจัยกระตุ้นการสร้างโคโลนีของแมคโครฟาจ (M-CSF/CSF1) และIL-1และIL-6 [ 98 ]ซึ่งมีส่วนช่วยในการเจริญเติบโตของเนื้องอกต่อไป
พบว่าแมคโครฟาจแทรกซึมเข้าไปในเนื้องอกหลายชนิด จำนวนของแมคโครฟาจมีความสัมพันธ์กับการพยากรณ์โรคที่ไม่ดีในมะเร็งบางชนิด รวมถึงมะเร็งเต้านม ปากมดลูก กระเพาะปัสสาวะ สมอง และต่อมลูกหมาก[ 99 ] [ 100 ]เนื้องอกบางชนิดยังสามารถผลิตปัจจัยต่างๆ เช่น M-CSF/CSF1, MCP-1/CCL2และAngiotensin IIซึ่งกระตุ้นการเพิ่มจำนวนและการเคลื่อนย้ายของแมคโครฟาจในเนื้องอก[ 101 ] [ 102 ] [ 103 ]นอกจากนี้ แมคโครฟาจในไซนัสใต้แคปซูลในต่อมน้ำเหลืองที่ระบายเนื้องอกยังสามารถยับยั้งการลุกลามของมะเร็งได้โดยการจำกัดการแพร่กระจายของสารที่มาจากเนื้องอก[ 104 ]
การรักษาโรคมะเร็ง
การศึกษาเชิงทดลองบ่งชี้ว่าแมคโครฟาจสามารถส่งผลกระทบต่อวิธีการรักษาทุกรูปแบบ รวมถึงการผ่าตัดเคมีบำบัดรังสีบำบัดภูมิคุ้มกันบำบัดและการรักษาแบบมุ่งเป้า [ 96 ] [ 105 ] [ 106 ] แมคโครฟาจสามารถส่งผลต่อผลลัพธ์ของการรักษาได้ทั้งในเชิงบวกและเชิงลบ แมคโครฟาจสามารถให้การปกป้องได้หลายวิธี เช่น สามารถกำจัดเซลล์มะเร็งที่ตายแล้ว (ในกระบวนการที่เรียกว่าฟาโกไซโตซิส ) หลังจากการรักษาที่ฆ่าเซลล์เหล่านี้ สามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งเก็บยาสำหรับยาต้านมะเร็งบางชนิด[ 107 ]และยังสามารถถูกกระตุ้นโดยการรักษาบางอย่างเพื่อส่งเสริมภูมิคุ้มกันต่อต้านเนื้องอก[ 108 ]แมคโครฟาจยังสามารถเป็นอันตรายได้หลายวิธี เช่น สามารถยับยั้งเคมีบำบัดหลายชนิด[ 109 ] [ 110 ]รังสีบำบัด[ 111 ] [ 112 ]และภูมิคุ้มกันบำบัด[ 113 ] [ 114 ]เนื่องจากแมคโครฟาจสามารถควบคุมการลุกลามของเนื้องอกได้ กลยุทธ์การรักษาเพื่อลดจำนวนเซลล์เหล่านี้ หรือเพื่อปรับเปลี่ยนฟีโนไทป์ของเซลล์เหล่านี้ จึงกำลังอยู่ระหว่างการทดสอบในผู้ป่วยมะเร็ง[ 115 ] [ 116 ]อย่างไรก็ตาม แมคโครฟาจยังมีส่วนเกี่ยวข้องกับการทำลายเซลล์โดยแอนติบอดี (ADCC) และกลไกนี้ได้รับการเสนอว่ามีความสำคัญต่อแอนติบอดีภูมิคุ้มกันบำบัดมะเร็งบางชนิด[ 117 ]ในทำนองเดียวกัน การศึกษาต่างๆ ระบุว่าแมคโครฟาจที่ได้รับการดัดแปลงทางพันธุกรรมให้แสดงตัวรับแอนติเจนแบบไคเมอริกเป็นแนวทางการรักษาที่มีแนวโน้มที่ดีในการลดภาระของเนื้องอก[ 118 ]
โรคอ้วน
มีการสังเกตว่าจำนวนแมโครฟาจที่ก่อให้เกิดการอักเสบที่เพิ่มขึ้นภายในเนื้อเยื่อไขมันของผู้ที่อ้วนมีส่วนทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนของโรคอ้วน รวมถึงภาวะดื้อต่ออินซูลินและโรคเบาหวานประเภท 2 [ 119 ]
ดังนั้น การปรับเปลี่ยนสภาวะการอักเสบของแมโครฟาจในเนื้อเยื่อไขมันจึงถือเป็นเป้าหมายการรักษาที่เป็นไปได้ในการรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับโรคอ้วน[ 120 ]แม้ว่าแมโครฟาจในเนื้อเยื่อไขมันจะอยู่ภายใต้การควบคุมสมดุลต้านการอักเสบโดยระบบประสาทซิมพาเทติก แต่การทดลองโดยใช้ หนู ที่ยีน ADRB2 ถูกตัดออกแสดงให้เห็นว่าผลกระทบนี้เกิดขึ้นทางอ้อมผ่านการปรับเปลี่ยนการทำงานของเซลล์ไขมัน และไม่ใช่ผ่านการกระตุ้นตัว รับอะดรีเนอร์จิก Beta-2โดยตรงซึ่งชี้ให้เห็นว่าการกระตุ้นอะดรีเนอร์จิกของแมโครฟาจอาจไม่เพียงพอที่จะส่งผลกระทบต่อการอักเสบหรือการทำงานของเนื้อเยื่อไขมันในโรคอ้วน[ 121 ]
แมโครฟาจในลำไส้
แม้ว่าจะมีโครงสร้างคล้ายคลึงกับแมโครฟาจในเนื้อเยื่อมาก แต่แมโครฟาจในลำไส้ได้พัฒนาลักษณะเฉพาะและหน้าที่เฉพาะตามสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติ ซึ่งก็คือในระบบทางเดินอาหาร แมโครฟาจและแมโครฟาจในลำไส้มีความยืดหยุ่นสูง ทำให้ฟีโนไทป์ของพวกมันเปลี่ยนแปลงไปตามสภาพแวดล้อม[ 122 ]เช่นเดียวกับแมโครฟาจ แมโครฟาจในลำไส้เป็นโมโนไซต์ที่แตกต่างกัน แม้ว่าแมโครฟาจในลำไส้จะต้องอยู่ร่วมกับไมโครไบโอมในลำไส้ ซึ่งเป็นความท้าทายเมื่อพิจารณาว่าแบคทีเรียที่พบในลำไส้ไม่ได้รับการยอมรับว่าเป็น "ของตัวเอง" และอาจเป็นเป้าหมายของการกลืนกินโดยแมโครฟาจได้[ 123 ]
เพื่อป้องกันการทำลายแบคทีเรียในลำไส้ แมโครฟาจในลำไส้จึงพัฒนาความแตกต่างที่สำคัญเมื่อเทียบกับแมโครฟาจชนิดอื่น โดยหลักแล้ว แมโครฟาจในลำไส้จะไม่กระตุ้นการตอบสนองการอักเสบ ในขณะที่แมโครฟาจในเนื้อเยื่อจะปล่อยไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบต่างๆ เช่น IL-1, IL-6 และ TNF-α แต่แมโครฟาจในลำไส้จะไม่ผลิตหรือหลั่งไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดจากสภาพแวดล้อมของแมโครฟาจในลำไส้โดยตรง เซลล์เยื่อบุผิวลำไส้โดยรอบจะปล่อยTGF-βซึ่งกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงจากแมโครฟาจที่ก่อให้เกิดการอักเสบไปเป็นแมโครฟาจที่ไม่ก่อให้เกิดการอักเสบ[ 123 ]
แม้ว่าการตอบสนองต่อการอักเสบจะลดลงในมาโครฟาจในลำไส้ แต่การกลืนกินยังคงดำเนินต่อไป ประสิทธิภาพการกลืนกินไม่ได้ลดลง เนื่องจากมาโครฟาจในลำไส้สามารถกลืนกินแบคทีเรียS. typhimuriumและE. coli ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่มาโครฟาจในลำไส้ก็ยังไม่ปล่อยไซโตไคน์ออกมา แม้หลังจากการกลืนกินแล้วก็ตาม นอกจากนี้ มาโครฟาจในลำไส้ยังไม่แสดงตัวรับลิโปโพลีแซคคาไรด์ (LPS), IgA หรือ IgG [ 124 ]การขาดตัวรับ LPS มีความสำคัญต่อลำไส้ เนื่องจากมาโครฟาจในลำไส้ไม่สามารถตรวจจับรูปแบบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับจุลินทรีย์(MAMPS/PAMPS)ของไมโครไบโอมในลำไส้ได้ และยังไม่แสดงตัวรับปัจจัยการเจริญเติบโต IL-2 และ IL-3 อีกด้วย[ 123 ]
บทบาทในโรค
พบว่ามาโครฟาจในลำไส้มีบทบาทในโรคอักเสบในลำไส้ (IBD) เช่นโรคโครห์น (CD) และโรคแผลในลำไส้ใหญ่ (UC) ในลำไส้ที่แข็งแรง มาโครฟาจในลำไส้จะจำกัดการตอบสนองต่อการอักเสบในลำไส้ แต่ในภาวะที่เป็นโรค จำนวนและความหลากหลายของมาโครฟาจในลำไส้จะเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งนำไปสู่การอักเสบของลำไส้และอาการของโรค IBD มาโครฟาจในลำไส้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการรักษาภาวะสมดุล ของลำไส้ การมีอยู่ของการอักเสบหรือเชื้อโรคจะเปลี่ยนแปลงภาวะสมดุลนี้ และในขณะเดียวกันก็เปลี่ยนแปลงมาโครฟาจในลำไส้ด้วย[ 125 ]ยังไม่มีกลไกที่แน่ชัดสำหรับการเปลี่ยนแปลงของมาโครฟาจในลำไส้โดยการดึงดูดโมโนไซต์ใหม่หรือการเปลี่ยนแปลงในมาโครฟาจในลำไส้ที่มีอยู่แล้ว[ 124 ]
นอกจากนี้ การศึกษาใหม่ยังเผยให้เห็นว่าแมโครฟาจจำกัดการเข้าถึงธาตุเหล็กของแบคทีเรียโดยการปล่อยเวสิเคิลนอกเซลล์ ซึ่งช่วยปรับปรุงผลลัพธ์ของภาวะติดเชื้อในกระแสเลือด[ 126 ]
สื่อ
- พบเซลล์แมโครฟาจ J774 ที่กำลังทำงานอยู่ กำลังดูดซับสปอร์เชื้อรา 4 สปอร์อย่างพร้อมเพรียงกัน เซลล์ J774 ได้รับการบำบัดด้วยอินเตอร์เฟรอน-γ 5 นาโนกรัม/มิลลิลิตร หนึ่งคืนก่อนการถ่ายทำโดยใช้สปอร์เชื้อรา สังเกตการณ์ทุกๆ 30 วินาที เป็นเวลา 2.5 ชั่วโมง
- สามารถมองเห็นแมโครฟาจในถุงลมปอดที่มีการทำงานสูงสองเซลล์ กำลังกลืนกิน สปอร์ ของเชื้อรา บันทึกภาพแบบไทม์แลปส์ เฟรมละ 30 วินาที ตลอดระยะเวลา 2.5 ชั่วโมง
ประวัติศาสตร์
เซลล์แมโครฟาจถูกค้นพบครั้งแรกในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 โดยนักสัตววิทยาÉlie Metchnikoff [ 127 ] Metchnikoffได้ปฏิวัติวงการแมโครฟาจโดยการผสมผสานความเข้าใจเชิงปรัชญาและการศึกษาเชิงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต[ 128 ]ต่อมาในช่วงทศวรรษที่ 1960 Van Furth ได้เสนอแนวคิดว่าโมโนไซต์ในเลือดที่ไหลเวียนในผู้ใหญ่เป็นต้นกำเนิดของเซลล์แมโครฟาจในเนื้อเยื่อทั้งหมด[ 129 ]ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การตีพิมพ์เกี่ยวกับแมโครฟาจทำให้ผู้คนเชื่อว่าเซลล์แมโครฟาจในเนื้อเยื่อหลายชนิดเป็นอิสระจากโมโนไซต์ในเลือด เนื่องจากโมโนไซต์เกิดขึ้นในช่วงระยะตัวอ่อนของการพัฒนา[ 130 ]ภายในศตวรรษที่ 21 แนวคิดทั้งหมดเกี่ยวกับต้นกำเนิดของแมโครฟาจ (ที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อ) ได้ถูกรวบรวมเข้าด้วยกันเพื่อเสนอแนะว่าสิ่งมีชีวิตที่มีโครงสร้างทางสรีรวิทยาที่ซับซ้อนสามารถสร้างแมโครฟาจได้อย่างอิสระโดยกลไกที่ไม่จำเป็นต้องพึ่งพาโมโนไซต์ในเลือด[ 131 ]
ดูเพิ่มเติม
