人类的肺部巨噬细胞从出生起就开始发育，当肺部第一次被吸入空气后就开始发育。尽管肺部巨噬细胞在免疫系统中非常重要，但以前并不知道它们在人类中是如何发展的，因为人类的体内研究很难进行。
然而在一个模型的帮助下，卡罗林斯卡学院的研究人员现在已经能直接研究人类巨噬细胞在活体肺部的发展。在这项研究中，研究人员发现肺部巨噬细胞以两种不同的方式发展。
“在第一种发展方式中，肺部巨噬细胞起源于胎儿肝脏中已经存在的前体细胞，”领导这项研究的卡罗林斯卡学院Huddinge分校医学系副教授Tim Willinger说道，“我们出生后，这些前体细胞通过血流从肝脏转移到肺部。在肺部，它们随后接触到各种生长因子，这有助于它们发展成‘成熟’的肺部巨噬细胞。第二种类型的发展发生在生命后期。此时，它们从成人前体细胞，即所谓的单核细胞发展而来，这些细胞在血液中发现。”
基因表达相似但功能不同
研究人员还调查了肺部巨噬细胞的起源是否会影响其功能。在这里他们可以看到，肺部巨噬细胞，无论其起源如何，都有类似的基因表达，但功能不同。
“我们发现，胎儿前体细胞的分裂速度比成人前体细胞快，”该研究的第一作者、Tim Willinger研究小组的博士生Elza Evren说道，“因此，胎儿前体细胞能更快地填充肺部，这在生命的早期对快速清除微生物和其他吸入的颗粒非常重要。”
相反，从成年前体细胞衍生的肺部巨噬细胞被发现被干扰素强烈激活，干扰素是一种具有防御病毒感染任务的蛋白质。因此，这种特殊类型的肺部巨噬细胞很可能在免疫系统中具有重要的功能以帮助对抗病毒。
研究人员还能看到，这些肺部巨噬细胞跟促炎症巨噬细胞相似，后者可能过度活跃并在COVID-19等疾病中造成严重的肺部损伤。
限制肺部损伤并促进新的治疗方法
这项新发现有助于更好地了解肺部巨噬细胞的起源和功能。研究人员已经确定的人类胎儿祖细胞是一种潜在的细胞，其可以作为目标来再生组织保护性巨噬细胞、限制器官损伤并促进受伤肺部的组织修复。这些发现还可以支持开发一些肺部疾病的新疗法。