人類的肺部巨噬細胞從出生起就開始發育，當肺部第一次被吸入空氣后就開始發育。儘管肺部巨噬細胞在免疫系統中非常重要，但以前並不知道它們在人類中是如何發展的，因為人類的體內研究很難進行。
然而在一個模型的幫助下，卡羅林斯卡學院的研究人員現在已經能直接研究人類巨噬細胞在活體肺部的發展。在這項研究中，研究人員發現肺部巨噬細胞以兩種不同的方式發展。
“在第一種發展方式中，肺部巨噬細胞起源於胎兒肝臟中已經存在的前體細胞，”領導這項研究的卡羅林斯卡學院Huddinge分校醫學系副教授Tim Willinger說道，“我們出生后，這些前體細胞通過血流從肝臟轉移到肺部。在肺部，它們隨後接觸到各種生長因子，這有助於它們發展成‘成熟’的肺部巨噬細胞。第二種類型的發展發生在生命後期。此時，它們從成人前體細胞，即所謂的單核細胞發展而來，這些細胞在血液中發現。”
基因表達相似但功能不同
研究人員還調查了肺部巨噬細胞的起源是否會影響其功能。在這裡他們可以看到，肺部巨噬細胞，無論其起源如何，都有類似的基因表達，但功能不同。
“我們發現，胎兒前體細胞的分裂速度比成人前體細胞快，”該研究的第一作者、Tim Willinger研究小組的博士生Elza Evren說道，“因此，胎兒前體細胞能更快地填充肺部，這在生命的早期對快速清除微生物和其他吸入的顆粒非常重要。”
相反，從成年前體細胞衍生的肺部巨噬細胞被發現被干擾素強烈激活，干擾素是一種具有防禦病毒感染任務的蛋白質。因此，這種特殊類型的肺部巨噬細胞很可能在免疫系統中具有重要的功能以幫助對抗病毒。
研究人員還能看到，這些肺部巨噬細胞跟促炎症巨噬細胞相似，後者可能過度活躍並在COVID-19等疾病中造成嚴重的肺部損傷。
限制肺部損傷並促進新的治療方法
這項新發現有助於更好地了解肺部巨噬細胞的起源和功能。研究人員已經確定的人類胎兒祖細胞是一種潛在的細胞，其可以作為目標來再生組織保護性巨噬細胞、限制器官損傷並促進受傷肺部的組織修復。這些發現還可以支持開發一些肺部疾病的新療法。