A makrofágok és a makrofágszerű sejtek minden emlős szervben jelen vannak, jelentős heterogenitással és fenotípusos specializációval, amelyet szövet-specifikus módon szabályoznak. A tüdőben két különálló makrofágpopuláció van: alveoláris makrofágok, amelyek szoros kapcsolatban állnak az alveolusok I. és II. típusú hámsejtjeivel( 1); és intersticiális makrofágok, amelyek a mikrovaszkuláris endothelium és az alveoláris epithelium közötti parenchyma (2). Az alveoláris makrofágok a magzati monociták igaz sac-termelőiből származnak, amelyek röviddel a születés után lakják az alveolusokat, és az egész életen át fennmaradnak az önmegújuló embrióból származó populációk révén, függetlenül a csontvelő hozzájárulásától (3-5). Gyulladásos sértéseket követően a csontvelőből származó monocitákat toborozzák a tüdőbe, és alveoláris makrofágokká differenciálódnak (6-8). A tüdő makrofágok terminális differenciálódása és érése a granulocyta makrofág-kolónia stimuláló faktortól függ, amelyet a transzkripciós faktorok, a Pu transzkripciós faktorok transzdukálnak.1 (9). Az alveoláris makrofágok funkcionális fenotípusát a tüdő egyedülálló mikrokörnyezete modulálja, amely magában foglalja a hámsejtekkel való intim érintkezést, a magas oxigénfeszültséget és a felületaktív anyagban gazdag folyadéknak való kitettséget. Az alveoláris makrofágok kritikusak a szövetek homeosztázisában, a gazdaszervezet védelmében, a felületaktív anyag és a sejttörmelék eltávolításában, a kórokozó felismerésében, a tüdőgyulladás megindításában és feloldásában, valamint a sérült szövetek javításában (10). Fiziológiai körülmények között az alveoláris makrofágok alacsony gyulladásos citokinszintet termelnek, magas fagocitikus aktivitást tartanak fenn, és általában elnyomják a gyulladást és az adaptív immunitást (1).
az alveoláris makrofágok az első védelmi vonal a szennyező anyagok és a patogén mikrobák ellen, amelyek veleszületett immunválaszt indítanak a tüdőben. Az alveoláris makrofágok két fenotípusát azonosították: klasszikusan aktivált makrofágot (M1 makrofág) és alternatív módon aktivált makrofágot (M2 makrofág). Az M1 makrofágok reagálnak a mikrobiális faktorokra és a Th1 proinflammatorikus citokinekre, glikolitikus metabolizmust mutatnak, amely gyulladásos citokin felszabadulással, fokozott baktériumöléssel, valamint az immunsejtek tüdőparenchyma és alveolus felvételével jár. Összehasonlításképpen, az M2 makrofágok a Th2 citokinek hatására oxidatív metabolizmuson mennek keresztül, amely gyulladáscsökkentő citokin felszabadulással, apoptotikus sejtek fagocitózisával (efferocytosis) és kollagén lerakódással jár, amelyek hozzájárulnak a gyulladás feloldásához és a sérült szövetek helyreállításához (11, 12). Az alveoláris makrofág proteai szerepe a tüdőgyulladás patogenezisében és feloldásában az ontogenitásuktól és a különböző káros ingerekhez kapcsolódó mikrokörnyezettől függ (13). Figyelemre méltó plaszticitásuk miatt az alveoláris makrofágok nagymértékben specializálódtak a környezeti jelekre való reagálásra, ami gyulladásos fenotípusuk gyors és reverzibilis változásához vezet (14). A károsodással összefüggő molekuláris mintákra, kórokozókkal összefüggő molekuláris mintákra, citokinekre, növekedési faktorokra és a mikrokörnyezetben felszabaduló egyéb mediátorokra reagálva az alveoláris makrofágok fenotípusosan és funkcionálisan módosulnak, hogy gyulladáscsökkentő, pro-fibrotikus, gyulladáscsökkentő, anti-fibrotikus, Pro-asztmás, pro-resolving vagy szöveti regeneráló tulajdonságokat alkalmazzanak (15, 16). Az alveoláris makrofágok transzkriptómáját és epigenetikus tájképét a tüdő mikrokörnyezete határozza meg (17). A tüdőgyulladás során a makrofágok folyamatosan kommunikálnak a hámsejtekkel, a mikrovaszkuláris endothelsejtekkel, a neutrofilekkel, a makrofágokkal, a limfocitákkal, a fibroblasztokkal és az ős-vagy szöveti progenitor sejtekkel, hogy szabályozzák a tüdő homeosztázisát és a veleszületett és adaptív immunitást a kórokozókkal szemben (18-22). Az alveoláris makrofágok polarizációs állapota nem zárja ki egymást, és a sejtek a környezeti jelektől függően egyidejűleg mind az M1, mind az M2 makrofág elemeit mutathatják (23). A makrofágok magas plaszticitása megnehezíti a specifikus alpopulációk megkülönböztetését. A sejtfelszíni markerek és a transzkripciós és epigenetikai profilok a jelenlegi kutatások középpontjában állnak annak érdekében, hogy azonosítsák a különböző makrofág populációk és aktivációs állapotok egyedi szerepét a tüdőkárosodásban és a helyreállításban (24, 25).
Ez a publikált cikkek gyűjteménye egy sor áttekintésből és eredeti kutatási cikkből áll, amelyek hangsúlyozzák az alveoláris makrofágok szerepét a tüdőgyulladásban. 22 különböző állatfajt, köztük patkányokat, egereket, nyulakat, kutyákat, sertéseket és juhokat használó vizsgálat szisztematikus áttekintése és metaanalízise révén Liu et al. arra a következtetésre jutott, hogy a fibrinolitikus terápia jelentősen javította a gázcserét, csökkentette a tüdő gyulladásos sérülését és meghosszabbította a túlélést preklinikai állatmodellekben. Feller et al. kimutatták, hogy a tartós dohányzás aktiválta a nem kanonikus Wnt családtag 5a jelátvitelt, amely lefelé szabályozta a peroxiszóma proliferátor által aktivált receptor gamma expressziót, ami a makrofágok polarizációjához vezet a gyulladásgátló m2-től a gyulladásgátló M1 fenotípusig, tüdőgyulladás és végső krónikus obstruktív tüdőbetegség. A szöveti hipoxia a szepszis és más gyulladásos betegségek közös mikrokörnyezeti jellemzője. Wu et al. kimutatták, hogy az alveoláris makrofágokban a gyulladásos gének, köztük a tumor nekrózis faktor (tumor nekrózis faktor), az interleukin-1 (tumor nekrózis faktor) és az interleukin-6 (Toll-szerű receptor) 4 expressziója fokozódott az endotoxémia során fellépő akut hypoxia expozíció esetén patkányokban. Lee et al. megvitatta az alveoláris makrofágok és a tüdő hámsejtjei közötti kölcsönhatásról szóló legújabb eredményeket az extracelluláris vezikulák és az extracelluláris vezikulumot tartalmazó mikroRNS-ek révén. A makrofágok és az epithelium közötti kétirányú paracrin keresztbeszélgetés extracelluláris vezikulum által közvetített jelátvitel révén gyulladásos kaszkádot válthat ki a tüdőben. A bleomicin által kiváltott tüdőfibrózis egérmodelljében Elewa et al. beszámoltak arról, hogy a CD80+ M1 makrofágok szubpopulációi növekedtek, és szignifikánsan pozitív korreláció volt a tüdő és a mediastinalis fat-asszociált lymphoid klaszterek közötti infiltrált makrofágok számában. Ez a tanulmány arra utal, hogy a mediastinalis zsírral összefüggő limfoid klaszterek alapvető szerepet játszhatnak a tüdő gyulladásos betegségeinek progressziójában. Végül, McCubbrey et al. értékelte a tüdő makrofágokat célzó, gyakran használt egér törzsek hatékonyságát és specificitását. A tüdő makrofágok lizozim M-Cre-vel történő célzásának specifitása magasabb, mint a kolónia stimuláló faktor 1 receptor-Cre esetében. Az alveoláris makrofágokban és intersticiális makrofágokban nagy hatékonyságú géndepléció volt megfigyelhető lizozim M-Cre vagy kolónia stimuláló faktor 1 receptor-CRE alkalmazásával. A kemokin (C-X3-C motif) receptor 1-ösztrogénreceptor Cre és a reverz tetraciklin-kontrollált transzaktivátor fehérje a humán CD68 promoter indukálható rendszerek irányítása alatt elsősorban az intersticiális makrofágokat és az emberkereskedelem monocitáit célozta meg, de az alveoláris makrofágokban nem tudták törölni a floxált géneket.
összefoglalva, arra számítunk, hogy a vélemények és az eredeti cikkek gyűjteménye inspirációként szolgál majd a jövőbeni kutatásokhoz annak meghatározására, hogy a sérülések utáni speciális mikrokörnyezet hogyan befolyásolja az alveoláris makrofágok polarizációját, amely szabályozza a tüdő gyulladását és felbontását. Az alveoláris makrofág működésének és szabályozási mechanizmusainak megértése olyan betekintést nyújthat, amely új terápiákhoz vezethet tüdőbetegségek kifejezetten az alveoláris makrofágok szubpopulációinak megcélzása révén.