组织巨噬细胞的双重起源

巨噬细胞 - 在组织稳态和免疫中发挥作用的大白血细胞长期以来一直认为只能从循环血液中的单核细胞中获得。现在累积证据表明，在组织中大部分巨噬细胞群体“居民”实际上是在胚胎发育期间衍生的，无论是单核细胞。来自Ludwig-Maximilians-Universitat，慕尼黑的教授Christian Schulz，位于这项研究的最前沿。他希望了解在开发过程中和他们的居住组织内的这些细胞的分子调节将有助于设计干预措施治疗它们牵连的广泛疾病。

大多数具有生物学兴趣的人将能够告诉您巨噬细胞是我们免疫系统的重要组成部分。通过吞噬和消化微生物，细胞碎片，外来物质以及其他不是健康的身体细胞的任何东西，它们有助于保护我们免受伤害和感染。现在清楚的是，巨噬细胞在稳态条件下的所有组织中存在，并且这些组织居民群体扮演组织特异性作用：组织重塑，血管生成（血管形成）和细胞代谢调节，以命名几个。组织植物巨噬细胞巨大地适应其当地环境，作为组织功能的调节细胞，这使得它们成为现代医学的有吸引力的目标。了解这些细胞的起源和监管将是控制和指导巨噬细胞群体的干预策略的重要第一步。

两个开端
在发育过程中，造血(包括巨噬细胞的产生)首先发生在卵黄囊(卵黄囊造血)。此后不久，胎儿肝成为一个造血中心，扩大了从主动脉-性腺-中肾区域迁移的造血干细胞(胎儿造血)，也扩大了从卵黄囊衍生的巨噬细胞祖细胞。在妊娠末期，胎儿的造血功能从肝脏转移到骨髓。

直到最近，人们还认为，组织驻留的巨噬细胞不断地从由胎儿造血产生的循环单核细胞池(巨噬细胞前体)中获得补充。然而，随着大脑、肝脏、皮肤和许多其他器官中的巨噬细胞增殖和自我更新的报道，这个概念受到了质疑。例如，据报道，供者来源的组织巨噬细胞在人类患者移植的肝脏和皮肤中持续存在多年。因此，提出了两种不同的巨噬细胞起源的假设:第一种是卵黄囊造血产生成熟巨噬细胞，第二种是胎儿造血产生血液单核细胞。因此，克里斯汀·舒尔茨教授和他的同事们决定重新研究驻留在组织中的巨噬细胞的起源和发展。

该研究小组使用一种叫做脉冲标记的技术来绘制小鼠胚胎中巨噬细胞发育的命运图

两个种群
在各种生物学工具中，该团队使用称为脉冲标记的技术来映射在小鼠胚胎中发育巨噬细胞的命运。他们表明，巨噬细胞衍生自卵黄囊（ys）在血液中循环，并在施肥后从头部区域开始定植胚胎，九至十天。受精后十天，在大多数组织中可以检测到细胞，在那里他们继续分裂。它们在整个发育中的组织中保持可检测。从十二天开始（左右胎儿血液缺血在肝脏开始时）出现了第二次巨噬细胞的巨噬细胞。

舒尔茨教授和同事们着手确定这些新来者的起源。他们重新检查了巨噬细胞的发育，这次使用的是Myb基因缺失的小鼠。该研究小组此前曾使用小鼠模型证明Myb蛋白是胚胎造血所必需的，而不是卵黄囊造血所必需的。结果与假设一致:ys来源的巨噬细胞发育正常，但第二群巨噬细胞没有出现，这表明它们确实与胎儿造血有关。受精后16天胚胎组织中巨噬细胞以ys来源的巨噬细胞为主。

重要的是，命运映射模型提供了证据表明，ys衍生的巨噬细胞在成年小鼠的许多组织中持续存在，在整个生命中的一些（即脑，肝脏）中。这些发现支持了成人组织中有两种巨噬细胞的起源;第一种衍生自早期胚胎发育期间的卵黄囊，第二种源自肝脏和后来骨髓的胎儿血液血液。

一个清晰的愿景
多亏了这项工作以及Schulz教授等人的进一步工作，我们现在对巨噬细胞的起源和发展有了更清晰的认识。巨噬细胞的祖细胞出现在卵黄囊中，然后侵入发育中的胚胎。它们占据了所有的胎儿组织，特别是在头部，在那里它们产生了所有的大脑小胶质细胞，这些小胶质细胞将在整个成年期继续自我更新。

多亏了这项工作，我们现在对巨噬细胞的起源和发展有了更清晰的认识

后来，胎儿造血产生单核细胞。它们在血液中循环，需要通过确定的造血系统不断更新。在一些器官中，随着时间的推移，它们分化并取代组织巨噬细胞(如肺)。然而，这一人群似乎在组织损伤或炎症中更重要。在这里，单核细胞从血液中被招募到组织中，在组织中它们分化为吞噬细胞来完成特定的工作/职责。如果需要，它们也可以更新原有的巨噬细胞。

继续
舒尔茨教授现在将他的注意力转向了巨噬细胞的生物学与它们在心血管疾病中的发展路径的关系。与本文所描述的工作类似，目前的项目利用体内谱系追踪和命运图谱，以及时间和位点特异性基因缺失的模型。该团队还进行了基因组分析和蛋白质组学，根据当地环境和疾病特异性信号确定巨噬细胞的编程。这项工作最终可能有助于发展控制心血管组织重构的策略，例如，在心肌梗死后。