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在《黏膜免疫学》（Mucosal Immunology）中，Hegarty等人研究了小鼠结肠巨噬细胞的特征，发现根据CD11c和CD163的表达情况，这些巨噬细胞可以分为三个亚群，它们具有不同的转录组特征、解剖位置和更新速率。这一分类框架在很大程度上反映了巨噬细胞的发育过程、局部环境因素、在组织中的驻留时间以及炎症状态——这些都是塑造巨噬细胞特性的关键因素，从而为了解结肠巨噬细胞的异质性和功能提供了深入的见解。

巨噬细胞广泛分布于各种组织中，在其中它们适应不同的微环境，并在免疫防御和组织稳态中发挥核心作用。¹受其发育起源和局部环境因素的影响，驻留组织中的巨噬细胞（RTMs）表现出显著的异质性。该领域的一个主要挑战是理清这种复杂性，以定义具有特定功能和依赖上下文特性的RTM亚群。

结肠是一个结构复杂的多层次器官，其中包含多种巨噬细胞的微环境，这些微环境是结肠RTM异质性的基础。早期的研究将结肠巨噬细胞视为一个相对均匀的群体，并表明它们主要由循环中的单核细胞快速且持续地补充。²然而，最近的研究发现了寿命较长的结肠巨噬细胞群体，包括Tim4⁺巨噬细胞，这些巨噬细胞主要来源于胚胎，并且很少被骨髓来源的单核细胞替代。³De Schepper等人进一步证明，位于血管附近以及黏膜下和肌间神经丛中的RTMs能够支持固有层的血管结构和通透性，并调节外层肌肉的肠道运动。⁴相比之下，位于绒毛末端的RTMs具有独特的球状突起（称为BLP巨噬细胞），能够感知结肠腔内的真菌毒素。⁵

尽管这些开创性的研究极大地推进了我们对结肠巨噬细胞异质性和功能的理解，但目前仍缺乏一个统一的框架来定义结肠RTM亚群。巨噬细胞的特性主要由四个关键因素决定：发育过程、局部环境、在组织中的驻留时间以及炎症状态。⁶原则上，一个有效的结肠巨噬细胞亚群分类应整合这四个维度；然而，这样的综合框架尚未建立。

在本期《黏膜免疫学》中，Hegarty等人结合单细胞转录组学和谱系追踪模型，提出了一个新的结肠RTM分类框架。⁷通过scRNA-seq技术，作者首次绘制了结肠巨噬细胞的全面图谱，并根据Itgax（编码CD11c）和Cd163的表达差异，识别出三个主要亚群：群0表达Itgax，群1表达Cd163，而群2则不表达这两种基因。重要的是，这些基于转录特征的群体通过流式细胞术和免疫荧光成像得到了可靠验证。

利用CD11c和CD163作为识别标志物，作者区分了三个在表型和空间上不同的巨噬细胞亚群：图1：(1) CD163⁺巨噬细胞，它们分布在黏膜层、黏膜下层和肌肉层的血管周围和神经周围区域；(2) CD11c⁺巨噬细胞，它们驻留在绒毛末端的上皮下微环境中，富含与IL-10相关的信号通路；(3) CD11c^?CD163^?巨噬细胞，可能代表了从单核细胞向巨噬细胞分化过程中的一个过渡状态。

Hegarty等人提出的分类框架与之前描述的结肠巨噬细胞分类框架有何关系？作者试图将他们的基于CD11c/CD163的分组策略与Shaw等人提出的Tim4/CD4分类框架进行对齐。³尽管Tim4的表达并不局限于Hegarty等人定义的某个特定亚群，但它主要富集在CD163⁺巨噬细胞群体中。值得注意的是，Hegarty等人鉴定出的基因群与Shaw等人描述的基因群之间的差异表达基因存在有限的重叠，表明这两种分类策略之间的对应关系尚不完全，需要在未来的研究中进行正式验证。

从解剖位置来看，CD163⁺巨噬细胞主要分布在组织基部，与血管和神经紧密相关，可能与De Schepper等人描述的寿命较长的巨噬细胞群体重叠。⁴相比之下，BLP巨噬细胞位于绒毛末端，可能与CD11c⁺亚群相对应。支持这一观点的是，BLP巨噬细胞表达了更高水平的Itgax和H2-M2基因，这些基因在Hegarty等人识别的CD11c⁺（群0）群体中也有富集。总体而言，Hegarty等人证明了CD11c和CD163是定义转录和解剖上不同的结肠巨噬细胞亚群的可靠标志物，为统一结肠巨噬细胞的分类提供了基础。

在建立了可靠的分组策略后，作者接下来研究了这些定义的结肠巨噬细胞亚群的更新动态。Bain等人之前的研究表明，大多数结肠巨噬细胞由循环中的单核细胞快速补充，这一发现得到了使用Ms4a3^Cre模型的命运追踪研究的支持，该模型可以标记粒细胞-巨噬细胞前体及其后代（包括单核细胞）。在该模型中，tdTomato⁺单核细胞被证明能够迅速融入结肠巨噬细胞群体。⁸

利用他们改进的分组策略，Hegarty等人揭示了不同结肠巨噬细胞亚群之间的更新动态：tdTomato⁺细胞（单核细胞来源的细胞）在CD11c⁺和CD11c^?CD163^?巨噬细胞中的比例随年龄增长而更快增加，而CD163⁺巨噬细胞的更新速度明显较慢。为了进一步证实寿命较长巨噬细胞的存在，作者使用了可诱导的Cdh5^CreERT2模型通过造血内皮细胞标记胚胎来源的巨噬细胞。这种方法验证了胚胎来源的巨噬细胞能够持续存在到成年期。值得注意的是，Ms4a3^Cre模型和Cdh5^CreERT2模型的数据之间存在显著差异：在大约11-12周时，Ms4a3^Cre模型显示GMP来源的单核细胞贡献了超过50%的CD11c⁺巨噬细胞、约70%的CD11c^-CD163^-巨噬细胞和20%的CD163⁺巨噬细胞，而Cdh5^CreERT2模型显示HSC来源的细胞几乎贡献了100%的CD11c⁺巨噬细胞、约80%的CD11c^-CD163^-巨噬细胞和CD163⁺巨噬细胞。这种差异表明，一些结肠巨噬细胞来源于Ms4a3^Cre模型中未标记的前体，Trzebanski等人最近也发现了这一点。⁹目前尚不清楚这些不同的前体对特定巨噬细胞亚群的贡献程度，以及来自这些不同前体的RTMs在功能和时空上的差异。这些问题在本研究中尚未解决，但无疑指出了该领域未来的研究方向。尽管如此，这些发现表明，通过CD11c和CD163表达定义的三个结肠巨噬细胞亚群表现出不同的更新动态，为了解发育过程和更新速率如何影响结肠RTMs提供了重要见解。

炎症通过促进循环单核细胞的流入和驻留巨噬细胞的表型重塑，为巨噬细胞的异质性增添了另一层复杂性。Hegarty等人使用Cx3cr1^CreERT2谱系追踪技术研究了炎症期间和炎症后的巨噬细胞命运。令人惊讶的是，与之前的报告不同（那些报告称Ly6C⁺单核细胞和单核细胞来源的细胞在结肠炎期间占主导地位），¹⁰作者发现，即使在炎症消退后，仍有相当一部分RTMs长期存在，占CD11c⁺和CD163⁺巨噬细胞的约40%，以及CD11c^?CD163^?巨噬细胞的约75%。一种可能的解释是，单核细胞来源的巨噬细胞是暂时性的，在炎症消退后数量会减少，这一假设需要进一步验证。重要的是，持续存在的RTMs经历了显著的转录重编程，TGF-β和WNT信号通路得到富集，这与Ly6C⁺单核细胞来源的细胞形成对比，后者在活动性炎症期间主要促进炎症反应。¹⁰总的来说，这些发现突显了巨噬细胞的功能可塑性，并表明结肠炎症可能受到长期存在的RTMs和招募的Ly6C⁺单核细胞之间的动态平衡的调控。

尽管这一新的分类框架在很大程度上反映了巨噬细胞的发育过程、分化状态和解剖微环境，从而加深了我们对肠道巨噬细胞异质性的理解，但仍存在一些局限性。值得注意的是，虽然CD163⁺和CD11c⁺亚群是通过阳性标志物定义的，但CD11c^?CD163^?亚群却没有明确的差异表达基因，因此无法用阳性标志物进行定义。未来需要确定CD11c^?CD163^?亚群的阳性标志物。此外，这一框架与之前提出的基于Tim4/CD4的分类框架之间的关系尚未解决，需要直接进行正式比较。另一个局限性是，对炎症期间Cx3cr1标记的驻留巨噬细胞的分析主要限于炎症的消退阶段，未能充分描述炎症发生和进展过程中的巨噬细胞群体动态变化。此外，仅依赖小鼠模型限制了这些发现的转化应用价值。未来整合跨物种数据集和人类组织分析的研究对于弥合这一转化差距、确立这一分类框架的相关性至关重要。

总体而言，Hegarty等人建立了一个多维度的结肠巨噬细胞分类框架，整合了表型、发育过程和解剖微环境，提供了对结肠巨噬细胞特征的全面了解。通过捕捉决定巨噬细胞特性的关键因素，这一框架反映了塑造巨噬细胞命运和功能的四个要素，并为理解结肠RTM的异质性、可塑性和组织特异性作用提供了重要见解。

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