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巨噬細胞（Macrophages）是存在于我們身體各個器官中的免疫細胞。它們充當組織守護者，滋養(yǎng)其他細胞并清除有害物質，例如細菌、細胞碎片，以及腫瘤細胞。因此，巨噬細胞已成為科學家們關注的潛在新型活性藥物，可以用于治療受損器官、抗感染和抗癌。

然而，要實現(xiàn)這一目標，細胞必須在體外培養(yǎng)條件下大量生長且不會失去其特殊功能。但到目前為止，這一點對巨噬細胞來說是困難的。科學家們也嚴重懷疑實驗室條件可能會使巨噬細胞失去特殊能力。

近日，德國德累斯頓工業(yè)大學的研究人員在 Nature 子刊 Nature Immunology 期刊發(fā)表了題為：Long-term culture-expanded alveolar macrophages restore their full epigenetic identity after transfer in vivo 的研究論文。

該研究顯示，在實驗室條件下長時間培養(yǎng)生長的巨噬細胞，在轉移回體內(nèi)后可以正常發(fā)揮作用，并且與從未離開組織的巨噬細胞無法區(qū)分，這一發(fā)現(xiàn)為基于巨噬細胞的新型細胞療法鋪平了道路。

在實驗室中增殖細胞，即所謂的細胞培養(yǎng)，是多年來在生物學和醫(yī)學方面取得巨大進步的一種常用技術。然而，在實驗室中生長的細胞與其在體內(nèi)的正常環(huán)境明顯不同，細胞在培養(yǎng)皿中生長并浸泡在人工營養(yǎng)液中，它們需要適應這種新的培養(yǎng)環(huán)境。我們需要確切地知道這些細胞在長時間培養(yǎng)過程中發(fā)生的變化，以及這些變化是否是永久的。

研究團隊小鼠肺泡巨噬細胞（Alveolar macrophages，AM）進行了深入研究，這是天然存在于肺泡中的免疫細胞。研究團隊在實驗室中將這些肺泡巨噬細胞培養(yǎng)了幾個月并大量繁殖。雖然它們的外觀和一般特征沒有受到影響，但當更仔細地檢查時，很明顯這些細胞實際上已經(jīng)產(chǎn)生了了許多適應新環(huán)境的變化。

眾所周知，我們體內(nèi)的每個細胞都有著相同的基因組，但各個細胞的不同之處在于不同的基因被打開和關閉，也就是基因的選擇性表達。我們可以將其視為細胞的分子指紋，通過確定開啟表達的基因的組合，我們可以將肺泡巨噬細胞和腸巨噬細胞、腦細胞等等區(qū)分開來。

然而，研究團隊將實驗室中長時間培養(yǎng)的小鼠肺泡巨噬細胞與小鼠體內(nèi)的肺泡巨噬細胞基因表達模式進行分析，發(fā)現(xiàn)二者之間存在顯著的實質性差異，二者之間的差異表達基因多達3000多個。

接下來，研究團隊將實驗室中長時間培養(yǎng)的肺泡巨噬細胞移植回小鼠肺部。詳細比較表明，這些在實驗室中長期生長的肺泡巨噬細胞在移植后，與從未離開肺的巨噬細胞沒有區(qū)別。這表明巨噬細胞在實驗室培養(yǎng)條件下出現(xiàn)的實質性適應和基因表達情況的改變被證明是完全可逆的。實驗室培養(yǎng)的巨噬細胞在移植回肺部后，很快“忘記”了它們在實驗室培養(yǎng)皿中經(jīng)歷和變化，完全恢復了成了它們的正常功能和狀態(tài)。