楊雅量，葛星月，李文武，唐乾利

右江民族醫(yī)學院研究生院，廣西 百色 533000

創(chuàng)面愈合是一個復雜的過程，是機體應對外來損傷因素進行自我保護的病理生理過程。內源性、外源性因素均可導致創(chuàng)面愈合困難，形成難愈合創(chuàng)面，其中糖尿病難愈合創(chuàng)面較為常見。數據顯示2019 年全球糖尿病患病率為9.3%（4.63 億人），約30%患者都存在糖尿病難愈合創(chuàng)面［1］。高發(fā)病率、高治療費用和遷延不愈等特點，嚴重影響糖尿病難愈合創(chuàng)面患者的生活質量，因此，探索影響創(chuàng)面愈合的相關因素是當前研究重點［2］。巨噬細胞是機體內最重要的免疫細胞之一，在組織修復過程中發(fā)揮重要作用。當被不同因素誘導時，巨噬細胞的表型特征和功能將發(fā)生變化，極化成促炎型（M1 型）和抗炎型（M2 型）巨噬細胞［3］，稱為巨噬細胞極化。多種轉錄因子和信號通路可介導巨噬細胞極化，而表型不同的巨噬細胞在創(chuàng)面愈合過程中發(fā)揮不同作用，其中M1 型巨噬細胞參與清除表面的壞死組織及病原體，加快機體炎癥反應進程，M2 型巨噬細胞發(fā)揮抗炎作用，促進組織重塑和血管新生。因此，靶向調控巨噬細胞極化可能是日后創(chuàng)面修復研究的新方向?，F將巨噬細胞極化的調控機制、在創(chuàng)面愈合中的作用及作用機制研究進展綜述如下。

1 巨噬細胞極化的調控機制

巨噬細胞在不同環(huán)境因素刺激下可極化為功能不同的M1 型和M2 型，其中M1 型巨噬細胞是經典的活化型巨噬細胞，可誘導促炎性因子的產生，主要參與創(chuàng)面修復早期炎癥階段［4］；而M2型巨噬細胞是交替激活的巨噬細胞，發(fā)揮抗炎效應，能夠促進組織修復和再上皮化［5］。因此調控創(chuàng)面M1/M2 巨噬細胞動態(tài)平衡對于創(chuàng)面愈合尤為關鍵。巨噬細胞表型極化調控機制復雜，涉及多種轉錄因子和信號通路。1.1 微小RNA（microRNA，miRNA）調控巨噬細胞極化 miRNA是約22個核苷酸組成的短鏈非編碼RNA，在免疫和炎癥反應中起關鍵作用。研究［6-7］發(fā)現，miR-21、miR-125a-3p、miR-146a、miR-147、miR-155、miR-214 和miR-451 促進M1 型巨噬細胞極化，而miR-let7c、miR-143-3p、miR-145-5p、miR-193、miR-222 和miR-223 能促進M2 型巨噬細胞極化。miRNA 通過靶向調控巨噬細胞極化也許可以作為一種新的治療方法，加快難愈合創(chuàng)面的愈合。

1.2 長鏈非編碼RNA（Long non-coding RNA，lncRNA）調控巨噬細胞極化 lncRNA 是一大類非蛋白質編碼轉錄物，參與多種生理和病理過程，通過多種機制以正或負調節(jié)模式參與巨噬細胞的極化，調控機制復雜多樣，其中長鏈非編碼單核細胞RNA（Long non-coding monocytic RNA，Lnc-MC）通過抑制miR-199a-5p 和釋放1B 型激活素A 受體（Activin receptor type 1B，ACVR1B）的表達來促進單核細胞的分化，增加巨噬細胞的數量［8］。CAO 等［9］發(fā)現，lncRNA-MM2P通過影響信號轉導及轉錄激活蛋白6（Signal transducer and activator of transcription 6，STAT6）上的Y641 位點酪氨酸殘基磷酸化以啟動下游基因的轉錄，從而調控巨噬細胞中M2 基因的表達。而LncRNA PTPRE-AS1 通過靶向調節(jié)受體型酪氨酸蛋白磷酸酶E（Protein Tyrosine Phosphatase Receptor Type E，PTPRE）來抑制M2 型巨噬細胞極化［10］。

1.3 干擾素調節(jié)因子家族（Interferon regulatory factors，IRFs）調控巨噬細胞極化 IRFs 是在巨噬細胞中表達的轉錄因子家族，IRF 家族不同成員在巨噬細胞的極化中起著不同的關鍵作用。研究［11］發(fā)現IRF5 介導M1 巨噬細胞極化，而IRF4 介導M2 巨噬細胞極化［12］。此外，活化淋巴細胞來源的DNA（Activated lymphocytes derived DNA，ALD-DNA）誘導干擾素調節(jié)因子的二聚化和寡聚化，繼而通過鈣信號傳導激活核因子κB（Nuclear factor kappa-B，NF-κB）和IRF3 信號因子，誘導M2巨噬細胞極化［13］。這些研究表明IRFs 也是巨噬細胞極化中重要的調控因子。

1.4 Notch 信號通路調控巨噬細胞極化 Notch 信號轉導是一種細胞間通訊信號通路，現已發(fā)現四種Notch 受體（Notch1-4）。研究發(fā)現Notch1 和Notch3通過核轉錄因子-κB（Nuclear factor kappaB，NF-κB）轉錄途徑促進M1 型巨噬細胞極化［14-15］。而LOPEZ等［16］發(fā)現Notch4 和其他Notch 受體相反，Notch4 抑制巨噬細胞中促炎細胞因子的表達。以上研究顯示Notch 信號通路能夠參與調控巨噬細胞極化和創(chuàng)面炎癥反應。

1.5 絲裂原活化蛋白激酶（Mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號通路調控巨噬細胞極化MAPK 信號通路參與調控多種細胞行為，例如增殖、分化、凋亡等［17］。dectin-1（C 型凝集素受體之一）與酵母聚糖結合后，激酶ERK1/2 和p38 被激活，并通過應激激活的蛋白激酶-1/2（Mitogen and stress-activated protein kinase 1/2，MSK1/2）誘導M2型巨噬細胞極化［18］。LIU 等［19］發(fā)現前顆粒體蛋白（Progranulin precursor，PGRN）通過MAPK 信號通路下調巨噬細胞M1 極化。這些研究結果表明MAPK 信號也是巨噬細胞極化的關鍵調節(jié)通路之一。

1.6 磷脂酰肌醇3 激酶（Phosphatidylinositol 3 kinase，PI3K）/蛋白激酶B（Protein kinase B，PKB/Akt）通路調控巨噬細胞極化 PI3K/Akt 通路不僅調節(jié)細胞的存活、遷移和增殖，而且還協(xié)調細胞對不同代謝和炎癥信號的反應。在脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）刺激下創(chuàng)面發(fā)生炎癥，巨噬細胞向M1型極化，而通過激活PI3K/Akt通路可刺激巨噬細胞從M1 到M2 型 極 化［20］。ZHAO 等［21］研究發(fā)現通過LY294002（PI3K 抑制劑）抑制PI3K/Akt 信號傳導可導致M2 型巨噬細胞表達顯著下降。這些研究表明PI3K/Akt通路可能主要參與調控M2 型巨噬細胞極化過程。

鑒于巨噬細胞功能的多樣性、轉錄因子和信號通路傳遞的復雜性以及彼此交織形成的網絡化聯(lián)系，巨噬細胞的表型極化調控機制還存在許多不確定性，仍需進一步探索。

2 巨噬細胞在創(chuàng)面愈合中的作用及作用機制

創(chuàng)面中的巨噬細胞有兩個主要來源：組織駐留細胞（也稱常駐細胞）和來自循環(huán)系統(tǒng)的浸潤細胞。組織駐留細胞是出生前已位于皮膚組織中的巨噬細胞，有兩種：朗格漢斯細胞（Langerhans cell，LC）和真皮巨噬細胞。人體表皮層中主要是LC，起源于卵黃囊衍生的祖細胞和胎兒肝臟單核細胞，它們在出生前就被募集到表皮，在穩(wěn)態(tài)條件下，LC 會自我更新，只有在炎癥發(fā)生時血液單核細胞才會補充表皮LC群［22］；另一種是在真皮層，當損傷發(fā)生時，真皮層的巨噬細胞可以被迅速激活，發(fā)揮抗原吞噬效應［23］。創(chuàng)面巨噬細胞的另一來源是循環(huán)系統(tǒng)單核細胞浸潤，在愈合階段早期，組織駐留巨噬細胞會產生多種細胞因子和趨化因子來刺激炎癥反應，為循環(huán)單核細胞浸潤至受損組織提供關鍵信號，促使單核細胞分化成巨噬細胞并遷移至創(chuàng)面發(fā)揮多種功能［24］。有研究［25］發(fā)現在糖尿病患者創(chuàng)面中，損傷前皮膚中組織駐留巨噬細胞的數量與健康患者相比已經顯著增加，過多的巨噬細胞造成創(chuàng)面持續(xù)的慢性炎癥，這是糖尿病患者創(chuàng)面經久不愈的原因之一。因此，研究創(chuàng)面巨噬細胞的調控機制有助于我們在糖尿病難愈合創(chuàng)面的治療上找到新突破口。

創(chuàng)面愈合是個復雜有序的生物學過程，大致可分為四個獨立而重疊的階段：止血、炎癥、增殖和重塑階段［26］。這些連續(xù)階段的中斷或缺陷即會導致創(chuàng)面不愈合或延遲愈合，其中巨噬細胞在多個愈合階段都發(fā)揮重要作用。

2.1 巨噬細胞在炎癥階段中的作用及作用機制常駐和募集來源的巨噬細胞在創(chuàng)面愈合中均發(fā)揮重要作用。受傷后，常駐真皮巨噬細胞是最早的反應者，通過釋放過氧化氫來誘導炎癥反應，募集血液單核細胞。隨后，募集的單核細胞在煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）氧化酶（NADPH oxidase1，NOX1）和NOX2 作用下進一步分化成巨噬細胞，參與炎癥反應［27］。在創(chuàng)面愈合早期炎癥階段，巨噬細胞主要為M1炎癥表型，通過識別細菌或真菌表面的病原體相關修飾蛋白（PAMP）形成吞噬溶酶體，并釋放抗菌介質，如活性氧簇（Reactive oxygen species，ROS）和活性氮抵御病原體［28］。巨噬細胞還參與清除細胞碎片和凋亡的中性粒細胞，產生多種促炎細胞因子和趨化因子，以構筑防御屏障并刺激創(chuàng)面細胞（如成纖維細胞和角質形成細胞）的增殖［29］。

炎癥階段的精確編程啟動和停止對于組織修復是至關重要的，在糖尿病難愈合創(chuàng)面中，正是由于巨噬細胞極化功能發(fā)生障礙，加之高血糖、晚期糖基化終產物堆積等因素影響，創(chuàng)面組織中功能異常的M1型巨噬細胞持續(xù)聚集，分泌炎癥因子，導致創(chuàng)面慢性炎癥狀態(tài)，延緩創(chuàng)面愈合［30］。而創(chuàng)面愈合延遲會大大增加感染的風險，感染所導致的創(chuàng)面組織壞死則需要再進行清創(chuàng)處理，會進一步破壞創(chuàng)面周圍血管床，進而惡化愈合過程，導致惡性循環(huán)。因此盡快消除炎癥或縮短炎癥階段是打破這個惡性循環(huán)的關鍵，我們是否能夠通過某種生物材料或藥物傳遞靶向調控創(chuàng)面功能異常的M1型巨噬細胞向修復型M2極化，從而及時終止炎癥階段，加速創(chuàng)面修復，這有待研制開發(fā)。

2.2 巨噬細胞在增殖階段中的作用及作用機制在創(chuàng)面愈合增殖階段，經典激活的M1 表型逐漸向交替激活的M2 表型極化，這是從炎癥階段過渡到增殖階段的標志性事件［31］。其中M2 型巨噬細胞可進一步細分為三種不同的表型（M2a、M2b 和M2c）。M2a 稱為抗炎巨噬細胞，分泌抗炎細胞因子白介素10（interleukin 10，IL-10）、精氨酸酶-1（arginase-1，Arg-1）、血小板生長因子（Platelet derived growth factor，PDGF）、胰島素樣生長因子-1（insulin like growth factor，IGF-1）和表皮生長因子（Epidermal growth factor，EGF），有助于抑制炎癥、促進血管生成和肉芽組織形成［32］。此外，M2a 還作為一種促纖維化表型，能夠直接分泌纖維化相關蛋白，使創(chuàng)面膠原蛋白沉積［33］。而M2b 被認為是平衡抗炎和促炎功能的混合調節(jié)表型，既產生促炎細胞因子：腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、IL-6 和IL-1，也分泌抗炎細胞因子IL-10 以及低水平的IL-12，平衡創(chuàng)面炎癥反應進程［34］。M2c 稱為組織修復巨噬細胞，通過釋放大量IL-10增強調節(jié)性T 細胞的功能，表現出強大的抗炎活性，還通過表達堿性成纖維細胞生長因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）、胎盤生長因子（Placental growth factor，Pgf）和IGF-1 調節(jié)內皮細胞遷移和管狀結構形成，在血管生成中發(fā)揮重要作用［35］。

巨噬細胞的多種表型在增殖階段參與了炎癥抑制、再上皮化和血管新生，但在增殖階段的后期，巨噬細胞還通過釋放血小板反應素（Thrombospondin-1，TSP-1）使新生毛細血管消退，防止血管增生過度［36］。在血管的新生和消退方面，巨噬細胞的作用表面上看似矛盾，其實是由于所處愈合階段的時間歷程不同，所以需要從更微觀的角度研究清楚當前創(chuàng)面愈合階段的巨噬細胞可能的作用及調控機制，這將有助于我們更全面地了解巨噬細胞是如何協(xié)調和加快創(chuàng)面愈合。

2.3 巨噬細胞在重塑階段和組織再生中的作用及作用機制 巨噬細胞在重塑期的功能主要是恢復組織的穩(wěn)定和平衡。重塑階段的巨噬細胞數量開始減少，因其長時間的激活會導致創(chuàng)面過度增生并最終導致纖維化［37］?；|金屬蛋白酶（Matrix metalloproteinases，MMPs）是皮膚創(chuàng)面修復過程中參與細胞外基質（extracellular ma-trix，ECM）更新的主要蛋白水解酶，而巨噬細胞是MMP 的豐富來源，它們參與MMP-2、MMP-9 和MMP-12 的表達，介導ECM 重塑［38-39］。研究［40］表明，巨噬細胞還可以提高膠原蛋白交聯(lián)能力和抑制肌成纖維細胞的凋亡、平衡MMP/TIMP水平來降低纖維化。巨噬細胞還與毛囊生長有關，毛囊周圍的巨噬細胞通過Wnt 相關的細胞凋亡信號傳導激活靜息毛囊干細胞使其進入生長期［41］。在皮膚機械拉伸模型中，M2型巨噬細胞釋放肝細胞生長因子（Hepatocyte growth factor，HGF）和IGF-1 以激活干細胞并促進毛囊再生［42］。WANG等［43］發(fā)現巨噬細胞還可通過TNF 激活AKT 信號傳導從而促進毛發(fā)再生。

巨噬細胞在重塑階段主要參與降解和重塑ECM、膠原沉積、減少纖維化以及促進皮膚毛囊再生，而皮膚相關的其他附屬器（如汗腺和皮脂腺）的再生是否與局部巨噬細胞密切相關還未可知，我們是否可以基于巨噬細胞開發(fā)減少創(chuàng)面瘢痕形成的新療法，還需進一步試驗探索。

綜上所述，巨噬細胞是調節(jié)創(chuàng)面修復的關鍵細胞之一，在創(chuàng)面愈合不同階段可極化為功能不同的M1和M2型，發(fā)揮不同的愈合效應，其極化過程受多種因子及通路調控，彼此相互交叉，構成復雜的調控網絡，通過動態(tài)調節(jié)M1/M2型巨噬細胞表型極化可加快創(chuàng)面愈合，因此選擇性靶向誘導巨噬細胞表型極化進行促愈合治療會是未來皮膚再生醫(yī)學中有巨大潛力的治療策略。然而，目前我們對創(chuàng)面巨噬細胞的功能及表型極化調控機制的理解仍然有限，創(chuàng)面中是否還存在更多的表型，是否另有其他調控巨噬細胞極化的信號因子尚未發(fā)現等諸多問題仍需進一步探索。