Исследователи из VIB-UGent показывают, что взрослые циркулирующие моноциты, которые получают доступ к нише макрофагов в печени или легких, могут приобретать идентичные тканеспецифические функции макрофагов и способность к самоподдержанию, как макрофаги эмбрионального происхождения. Это открывает путь к клеточной терапии на основе моноцитов при заболеваниях, связанных с дисфункцией макрофагов, таких как болезнь, известная как легочный альвеолярный протеиноз. Используя мышиную модель легочного альвеолярного протеиноза, авторы демонстрируют, что это редкое заболевание можно вылечить путем однократного переноса моноцитов.
Эли Мечников впервые идентифицировал макрофаги в 1882 году и был удостоен Нобелевской премии за свое открытие в 1908 году вместе с Полем Элрихом. 2016 год знаменует столетие со дня смерти Эли Мечникова, но мы все еще только поверхностно представляем себе эти удивительные клетки, которые, помимо того, что действуют как стражи иммунной системы, также необходимы для повседневной работы. их органа проживания.
До сих пор ученые предполагали, что уникальные функциональные возможности и способность к самовосстановлению тканевых макрофагов связаны с их эмбриональным происхождением. Эта гипотеза была поддержана недавними исследованиями, показавшими, что макрофаги, полученные из эмбриональных предшественников, являются долгоживущими и самоподдерживающимися, тогда как макрофаги, полученные из циркулирующих моноцитов взрослых, недолговечны. Однако экспериментальная проверка этой гипотезы оказалась сложной задачей, поскольку не только предшественники, но и ткани, которые они колонизируют, сильно различаются.
Используя уникальные мышиные модели, исследователи из VIB-UGent под руководством Мартина Гиллиамса теперь показывают, что циркулирующие моноциты могут приобретать идентичные тканеспецифичные функции и способность к самоподдержанию по сравнению с эмбриональными предшественниками, при условии, что они получают доступ к устойчивому состоянию резидентной ткани. ниши макрофагов. Используя новую модель, позволяющую специфическое истощение резидентных в печени макрофагов, происходящих из эмбрионов, называемых клетками Купфера, Мартин Гиллиамс и его коллеги продемонстрировали, что моноциты крови колонизируют опустевшую нишу клеток Купфера за одну волну и быстро дифференцируются в макрофаги, идентичные их эмбриональным. аналоги в течение 2 недель. Кроме того, при переносе в легкие мышей, лишенных альвеолярных макрофагов, как взрослые моноциты, так и эмбриональные предшественники превратились в идентичные, полностью функциональные альвеолярные макрофаги, которые самостоятельно поддерживали и предотвращали заболевание в течение до 1 года.
Шарлотта Скотт (VIB / UGent): "Эти исследования рассматривали вопрос о природе в сравнении с воспитанием в развитии макрофагов. Основным фактором, контролирующим функциональную специализацию и способность макрофагов к самоподдержанию, является не природа предшественника макрофагов, а, скорее, их питание тканью проживания. Каждый предшественник получает тканеспецифичные сигналы, которые сообщают им правильный профиль макрофагов для этой конкретной ткани. Что это за сигналы и какие клетки их производят, остается неизвестным, но это следующие волнующие вопросы, над которыми мы работаем."
Мартин Гиллиамс (VIB / UGent): "Фактически, эти результаты предсказывают существование ограниченного числа макрофагальных ниш в каждой ткани, которые будут колонизированы эмбриональными макрофагами до рождения и останутся недоступными для циркулирующих моноцитов в зрелом возрасте, пока ниша будет занята. Однако наши данные демонстрируют, что если мы сможем опустошить эти ниши, истощив резидентные макрофаги, тогда циркулирующие моноциты быстро колонизируют эти ниши и, как только они появятся, останутся в этих нишах навсегда".
Лианна ван де Лаар (VIB / UGent): "Тот факт, что циркулирующие моноциты, которые – в отличие от эмбриональных предшественников – легко доступны через донорство крови, обладают способностью постоянно приживаться в тканях, открывает путь для клеточной терапии на основе моноцитов заболеваний, в которых макрофаги играют решающую роль. Мы продемонстрировали осуществимость этого подхода, используя модель на мышах для редкого заболевания, известного как легочный альвеолярный протеиноз, поскольку однократный перенос моноцитов мог надолго предотвратить развитие заболевания."