作者：周京华 北京积水潭医院

单核细胞衍生巨噬细胞（Mφs）是肌层炎症过程中的关键调节因子。然而，尚不清楚在这种范式中，哪些微环境因素负责单核细胞募集和抗炎Mφ分化。在这里，我们研究了肌层炎症不同阶段的Mφ异质性，并确定环境线索如何吸引和激活组织保护性Mφ。结果表明，肌层炎症导致单核吞噬细胞群的显著改变，与Ly6c+单核细胞的快速浸润相关，Ly6c+细胞在局部获得独特的转录状态。轨迹推断分析揭示了肌层炎症消退过程中两个主要促Mφ亚群，即Cd206+MhcIIhi和Timp2+MhcIIIlo Mφs。有趣的是，我们发现，肌层炎症对微环境的损害导致EGC激活，进而刺激单核细胞浸润，并分别通过CCL2和CSF1诱导抗炎CD206+Mφs分化。此外，CSF1-CSF1R信号传导对单核细胞分化为CD206+Mφs和肌层炎症期间EGC增殖至关重要。我们的研究为肌层炎症期间促进Mφ分化及其调节因子提供了全面的见解。我们加深了对EGCs和Mφs之间相互作用的理解，从而突出了促Mφ分化作为治疗肠道炎症的潜在新治疗策略。
近年来，在我们对肠道巨噬细胞（Mφ）原型表型的理解方面取得了重大进展，其执行多种生态位定义的功能，从保持免疫稳态到通过与肠神经系统（ENS）的相互作用调节运动和分泌。因此，特定的肠道生态位由具有独特转录组的不同Mφ亚群填充，以满足组织微环境的不同功能需求。例如，固有层Mφ位于上皮附近和隐窝底部，它们通过促进上皮屏障完整性和吞噬管腔抗原参与维持肠道内稳态。在肠外肌层水平的肠壁深层，Mφs发挥神经营养功能，促进肠神经元存活并支持神经元功能。然而，在肌层炎症期间，由于一氧化氮、前列腺素和细胞因子的释放，驻留Mφs的激活导致神经肌肉收缩力受损，同时触发炎性细胞的流入。尽管我们在先前的研究中表明，由于单核细胞分化为促分解单核细胞衍生的Mφs，尚待确定哪些细胞类型负责单核细胞募集，哪些因素在肌层炎症期间促进其向抗炎Mφs的分化。肌层Mφs和ENS在稳态时的广泛相互作用表明炎症过程中也可能参与。ENS组织在含有神经元和肠神经胶质细胞（EGCs）的神经节网络中。历史上，EGCs主要被认为是肠神经元的支持细胞。然而，最近的证据表明，EGCs在胃肠（GI）生理学中具有更广泛的功能，通过与先天性淋巴细胞（ILCs）、Cajal间质细胞、内皮细胞和上皮细胞的相互作用，促进运动并保持上皮屏障完整性。更有趣的是EGCs在免疫调节中的假定作用。在这方面，星形胶质细胞和小胶质细胞之间的相互作用在大脑发育、稳态和疾病期间得到了广泛研究。然而，有限的研究调查了Mφs和肠内EGCs之间的相互作用。
在此，我们研究了Mφ异质性及其在肌层炎症期间组织修复中的作用。使用时间序列单细胞转录组学，我们观察到肌层炎症诱导了显著的髓细胞多样化，导致了7个髓细胞亚群。轨迹推断分析表明，传入的Ly6chi单核细胞在损伤的肌层中获得了不同的基因表达特征，特别是导致了两个主要的促分解Mφ亚群，其特征是Cd206+MhcIIhi和Timp2+MhcIIlo基因特征。此外，EGCs被确定为炎症早期单核细胞趋化因子CCL2的主要产生者。此外，这些细胞产生多种分泌因子，可能刺激单核细胞分化为促分解Mφs。具体而言，我们发现EGC衍生的CSF1是体外产生抗炎CD206+Mφs的关键信号，而体内阻断CSF1R会减少CD206+Tφ的分化，从而导致EGC受损。总之，我们的研究结果表明，在肠道炎症期间，未来的治疗应旨在增强Mφs的促分解和神经营养特性，以减少对ENS的可能损害，促进胃肠功能恢复。
先前的研究表明，单核细胞衍生的Mφ对于解决肌肉层炎症后的炎症和恢复肠道运动至关重要。到目前为止，尚需确定哪些Mφ亚群负责肌层炎症后的组织恢复，以及哪些因素诱导促分解Mφ表型。我们的工作全面概述了肌层炎症期间进入的单核细胞分化为促分解的Mφs，从而表征了单核细胞到Mφ转变期间的基因表达动态，并揭示了不同Mφ亚群的转录调节因子。此外，我们已经确定了EGCs在肌层损伤中的作用，通过增加单核细胞趋化因子CCL2的产生和提高多种介质的水平，EGCs可能参与单核细胞向抗炎Mφs的分化，从而促进组织恢复。