近年来国自然有哪些热点？

2023年国自然评审结果已然揭晓，2024年国自然申报工作也开始推进，那么近年来国自然有哪些热点？

今天为大家介绍「巨噬细胞」这一研究热点。

巨噬细胞（macrophage）是单核吞噬细胞系统的晚期分化细胞，是一种广泛分布于全身血液、组织的免疫细胞。

从下面这张图可以看出，「巨噬细胞」近三年都占据着国自然中标量老大的位置。

近10年来，国自然中「巨噬细胞」标量呈现一个直线增长的趋势，2023年达到了888个中标数目。可以肯定，2024年「巨噬细胞」还会是一个大热点。

（来源：ZCOOL国家自然科学基金查询）

同时近年来关于巨噬细胞相关研究的高分论文不断涌现，以关键词“macrophages”在pubmed中搜索仅2023年就有1万多篇发表的文章。

（来源：Pubmed）

巨噬细胞的研究都这么火热了，那么，这个方向的研究该从哪里入手研究呢？

结合相关文献，小编认为与巨噬细胞相关的研究可以从以下几方面入手：

一、巨噬细胞的功能

（1）巨噬细胞的功能

巨噬细胞是人体中非常重要的免疫细胞类型，在先天性免疫和获得性免疫反应中都起着重要的作用。

■ 巨噬细胞是先天免疫系统第一道防线的重要组成部分。在感染、炎症或组织损伤期间，它们可以跟随趋化信号迁移到受损的组织/炎症部位，通过称为吞噬作用的过程，摄入外来的细菌，真菌和寄生虫等病原体和细胞碎片，并在吞噬溶酶体中消化它们。

■ 巨噬细胞还可以释放多种免疫因子激活其它适应性免疫细胞，为T细胞呈递外来抗原，通过抗原提呈，参与激发适应性免疫的功能。

■ 此外，巨噬细胞作为维持组织稳态、伤口愈合、肌肉再生和肢体再生的核心部分，发挥多种吞噬、内吞和分泌作用。

事实上，巨噬细胞是体内每个器官中唯一都存在的细胞。巨噬细胞存在于表皮、角膜和没有血管的关节内部，可以说巨噬细胞是至关重要的细胞。

巨噬细胞功能异常与多种慢性炎症和自身免疫疾病有关，包括肥胖和2型糖尿病、哮喘、动脉粥样硬化、纤维化、癌症、炎症性肠病、多发性硬化症和类风湿关节炎。

近年来，有关巨噬细胞的研究已经成为热点之一，并得到大量国家基金资助。对巨噬细胞进行相关研究的高分文献也层出不穷，这说明巨噬细胞的研究越来越受到学术界及医学界的重视。

（2） 巨噬细胞的极化

巨噬细胞具有异质性和多样性，可在不同的组织微环境和生理病理条件下，转化为不同的表型。巨噬细胞组织分布多样性和异质性的特点，使之一直以来都是科研工作者们热门研究的对象。

根据细胞表面标记分子、细胞因子分泌及代谢相关基因特征，巨噬细胞通常被分为经典活化的M1型巨噬细胞（促炎）和选择性活化的M2型巨噬细胞（抗炎）。

（DOI:10.1002/jcp.26429）

（DOI:10.1146/annurev-bioeng-062117-121224）

而M1和M2状态之间的切换取决于它们的代谢重编程。

二、巨噬细胞在炎症过程中的作用

在趋化信号的响应下，巨噬细胞迁移到炎症部位，在那里它们摄取和降解细胞碎片并协调炎症反应。

在炎症反应过程中巨噬细胞的极化能够相互转换，发挥不同功能。

在炎症早期，M1型巨噬细胞通过释放促炎细胞因子，招募和激活适应性免疫细胞，从而诱导Th1和Th17反应，在促进炎症反应过程中可能会对机体正常组织造成损伤。

当机体处于炎症恢复阶段时，这些细胞可以转化为M2型巨噬细胞，抑制炎症反应，从而诱导Th2反应，参与组织愈合和修复。

因此，M1/M2巨噬细胞平衡极化决定着器官在炎症或损伤中的命运。

感染或炎症严重到足以影响一个器官时，巨噬细胞首先表现出M1表型，释放TNF-α，IL-1β，IL-12和IL-23对抗刺激。但是，如果M1型巨噬细胞过多时，就会会引发细胞因子风暴，造成组织损伤。

而M2巨噬细胞分泌大量IL-10和TGF-β抑制炎症，有助于组织修复、重塑、血管新生和保持稳态。但当M2型巨噬细胞过多时，会导致组织纤维化并且可能加速肿瘤的发展

（DOI: 10.3389/fimmu.2019.00792）

三、巨噬细胞与组织修复

巨噬细胞在组织炎性损伤修复过程中发挥着重要作用。

在组织再生过程中，巨噬细胞参与构建干细胞微环境以精密协调发挥其作用，包括清除细胞碎片，直接调控干细胞或前体细胞的增殖分化，促进血管生成等。

组织炎症损伤修复的一个关键过程就是巨噬细胞对凋亡细胞（ACs）的清除，这个过程又称作胞葬作用（Efferocytosis）。ACs激活巨噬细胞中受体介导的信号通路，启动巨噬细胞胞葬作用，防止凋亡细胞坏死来阻止组织炎症，并促进组织损伤修复。

四、肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）

肿瘤相关巨噬细胞（tumor associate macrophages，TAMs）指被募集到肿瘤微环境（TME）中的巨噬细胞。

TAMs分为两个亚型：M1型和M2型。

M1型TAMs具有免疫激活和抗肿瘤功能，产生炎症介质和细胞毒性物质。而M2型TAMs则具有免疫抑制和促肿瘤功能，产生抗炎因子和生长因子，抑制免疫应答和促进肿瘤生长。

肿瘤相关巨噬细胞在肿瘤中的含量非常高，在某些乳腺癌中，肿瘤相关巨噬细胞甚至可以超过整个肿瘤的50%以上。

在pubmed中以关键词“tumour-associated macrophages”搜索，2023年就有1千多篇发表的文章。

（来源：Pubmed）

一开始人们认为它是抗肿瘤效应细胞，能杀伤肿瘤细胞或呈递肿瘤抗原诱导机体免疫应答从而清除肿瘤，但随着研究的深入，人们发现肿瘤相关巨噬细胞的主要作用竟然是促肿瘤、免疫抑制。越来越多的研究表明肿瘤相关巨噬细胞与癌症的不良预后和耐药息息相关。

TAMs在肿瘤的发展和进展中扮演着重要角色，包括促进肿瘤生长、侵袭和转移，抑制免疫反应以及促进血管生成。

（DOI:10.1038/s41573-022-00520-5）

作为促肿瘤生长、转移的重要细胞，肿瘤相关巨噬细胞因此被认为可以作为治疗肿瘤的重要靶点。

（DOI:10.1038/s41392-021-00484-9）

参考文献

【1】DOI:10.1002/jcp.26429

【2】DOI:10.1146/annurev-bioeng-062117-121224

【3】DOI: 10.3389/fimmu.2019.00792

【4】DOI:10.1038/s41573-022-00520-5

【5】DOI:10.1038/s41392-021-00484-9

【6】DOI：10.1002/eji.201646632