2023年度细胞类型，我投巨噬细胞一票

跟着运来兄搭建自己的生物信息小书房。趁年轻，读几本硬书，到老了慢慢反刍。

每年评选出一个年度细胞类型，这件事能做多久，我不知道，今年是第二年。

我们还记得，在2022年底的时候，我们在文章2022单细胞关键意见领袖的关键文章的开头把那一年的年度细胞类型颁给了中性粒细胞(Neutrophil)。一年之后，我们把2023年度细胞类型颁发给巨噬细胞(macrophages)，也就是中性粒细胞(Neutrophil)的同胞兄弟。为什么说巨噬细胞是中性粒细胞的同胞兄弟呢？除了细胞发育上的因素之外，还有其他原因。

在揭开这个兄弟之谜前，我们先来讲讲为什么巨噬细胞在2023年的单细胞中脱颖而出。要说哪种细胞类型值得关注，那应该是每一种，而且每天还有大量的新型细胞类型被发现、被注释 。

选评的一个维度是上了新闻榜。2023年单细胞的新闻榜无疑被CNS霸占着，比较耀眼的是脑袋图谱，要么是封面要么是连载脑的大图谱。但是，这里面没有聚焦到某一类细胞类型，所以没有在此遴选。

Nature特刊封面十篇连发，完整小鼠大脑细胞类型图谱。图源：nature

接下来映入眼帘的是肿瘤相关自然杀伤细胞(Tumor-associated NK cells, TaNK cells)与巨噬细胞，分别来自两篇文章:

• Tang F, Li J, Qi L, et al. A pan-cancer single-cell panorama of human natural killer cells[J]. Cell, 2023, 186(19): 4235-4251. e20.
• Wang Z, Wu Z, Wang H, et al. An immune cell atlas reveals the dynamics of human macrophage specification during prenatal development[J]. Cell, 2023, 186(20): 4454-4471. e19.

TaNK 固然很重要，研究团队也很强大，鉴于这种研究模式和应用的技术比较成熟，前面已经有肿瘤相关XX的细胞类型，如肿瘤相关成纤维细胞（cancer-associated fibroblasts，CAFs）、肿瘤相关的中性粒（Tumor-associated neutrophil ,TAN）等等。

所以我们把这一票，投给了巨噬细胞，一颗已经在教科书中以清道夫的角色存在了一百多年的细胞类型。

巨噬细胞的广泛作用已经被广泛讨论，在不同组织有不同的作用。以其多样性，而在不同组织和器官的巨噬细胞功能和结构差异。以其免疫功能，而在清除病原体、清除死亡细胞、调节炎症反应和促进组织再生等场景中不可或缺。

Lazarov, T., Juarez-Carreño, S., Cox, N. et al. Physiology and diseases of tissue-resident macrophages. Nature 618, 698–707 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06002-x

就像文章Wang Z, Wu Z, Wang H, et al. An immune cell atlas reveals the dynamics of human macrophage specification during prenatal development[J]. Cell, 2023, 186(20): 4454-4471. e19.所展示的那样，研究团队结合单细胞转录组测序、先进的生物信息学手段、多重免疫荧光染色、体外功能实验等技术构建了横跨18个发育阶段、19种组织的人类胚胎免疫系统发育高分辨率图谱。

文字重点关注具有组织特异性的巨噬细胞，这就是我们把2023年度单细胞颁给巨噬细胞的原因，老树开花，一如文章中鉴定了15种巨噬细胞亚型，其中包括两种新的巨噬细胞亚型，即存在于表皮、睾丸、心脏等外周组织的类小胶质细胞（Microglia-like cells）和具有血管生成促进功能并广泛分布于多个组织中的促血管生成巨噬细胞（Proangiogenic macrophages, PraM）。

在希腊德尔菲的太阳神庙，上面镌刻着三条箴言，最有名的是：认识你自己。是的，通过单细胞测序技术我们将再次认识细胞类型的多样性，并在这个维度上理解人类自身。

书回开头提到的问题：为什么说中心粒细胞和巨噬细胞的兄弟。这主要与中性粒细胞这一名称的由来有关，众所周不知，中性粒细胞在早期曾被称为：微噬细胞(microphages)。

working with natural yeast infection in Daphnia, he reported on the antimicrobial activity of phagocytes. In 1887, he described the two types of professional phagocytes in vertebrates, macrophages and neutrophils, the latter initially called “microphages” (Metchnikoff, 1893). #https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2012.00174/full

梅契尼可夫(Metchnikoff)在1884年，也就是距今140年前，观察并命令了两类细胞类型：macrophages、microphages。

Kaufmann, S. Immunology's foundation: the 100-year anniversary of the Nobel Prize to Paul Ehrlich and Elie Metchnikoff. Nat Immunol 9, 705–712 (2008). https://doi.org/10.1038/ni0708-705

第一颗巨噬细胞什么时候在地球上演化出来，应该是一个很遥远漫长的故事。而自它进入生物学家的眼帘之后，它变得具象起来。在文章Lei A, Yu H, Lu S, et al. A second-generation M1-polarized CAR macrophage with antitumor efficacy[J]. Nature immunology, 2023: 1-15.中我们看到巨噬细胞在调节免疫抑制的潜力。

从第一次在显微镜下看到巨噬细胞，到作为细胞药物的选项，这条路我们走了百年。这也是我们在2023年度细胞类型投票给巨噬细胞的原因之一，我们不仅在发现它，更重要的是，巨噬细胞可以治病救人。

此刻，正在阅读文章的你，体内2乘10的11次方的巨噬细胞，约600克，与你在一起。

与您一起，奔赴公元2024.

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2308511120
https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-the-difference-Between-a-Phagocyte-Macrophage-Neutrophil-and-Eosinophil.aspx
https://en.wikipedia.org/wiki/Macrophage_(ecology)
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2012.00174/full#B47
Lei A, Yu H, Lu S, et al. A second-generation M1-polarized CAR macrophage with antitumor efficacy[J]. Nature immunology, 2023: 1-15.