活化素 A可藉由促進前發炎細胞標誌表現及抑制抗發炎標誌表現來調控巨噬細胞極化的趨向

(Activin A skews macrophage polarization by promoting a proinflammatory phenotype and inhibiting the acquisition of anti-inflammatory macrophage markers)  Sierra-Filardi, et al. Blood 117: 5092-5101, 2011.

Speaker: Chao-Ho Li (李兆和)                                             Date: 13:00-14:00 May. 9, 2012

Commentator: Dr. Chih-Peng Chang (張志鵬老師)            Place: Classroom 601

Abstract:

巨噬細胞參與許多免疫反應，特別在腫瘤生成、發炎、受傷時非常重要。而巨噬細胞可以分為兩大類：第一類(前發炎型)或第二類(抗發炎、促組織重組型)。巨噬細胞群落刺激素 (M-CSF)或顆粒型巨噬細胞群落刺激素(GM-CSF)可以促進細胞存活及增生，不過卻在巨噬細胞的分化上，有著極為不同的角色。第一型巨噬細胞可在顆粒型巨噬細胞群落刺激素刺激下分化；而第二型巨噬細胞則是在巨噬細胞群落刺激素刺激下分化。 活化素A則是由淋巴細胞分泌的一種腫瘤生長因子β型 (TGF-β)家族的多功能生長因子，可以促進細胞增生、纖維化以及造血。之前有一些文獻指出：在類風濕性關節炎(RA)以及發炎性腸炎(IBD)的病人中，活化素的表現量非常高。1 在這篇研究中，作者發現第一型巨噬細胞可以分泌活化素，並且會抑制第二型的巨噬細胞分化(在表面標誌及細胞激素方面都有)2  若用去除顆粒型巨噬細胞群落刺激素的第一型巨噬細胞的上清液來培養單核球，則會抑制第二型巨噬細胞的基因表現；反之若是加入抗活化素的抗體，則發現第二型巨噬細胞的基因表現量升高，而這個結果是活化素的確可以影響巨噬細胞分化的證據。此外，活化素也可以抑制癌細胞的細胞周期。加入去除顆粒型巨噬細胞群落刺激素的上清液或是活化素，也可以顯著的抑制K562淋巴癌細胞的生長，而這個結果可以藉由加入抗活化素抗體或是SB431542 (一種抑制Smad2/3訊號的抑制劑)而被回復。此作者也發現了在第一型巨噬細胞中，Smad2被持續的磷酸化；而第二型巨噬細胞中Smad2則沒有磷酸化的現象。而抗活化素的抗體或是SB431542則可以使Smad2不被磷酸化。整體來說，活化素會透過Smad2/3來使巨噬細胞分化為第一型，而分泌發炎型的細胞激素來抑制腫瘤生長或是細胞增生。所以這篇研究提供了一種有潛力的療法：可以藉由調控巨噬細胞來治療腫瘤。

References

1. Yu, J., Shao, L.E., Frigon, N.L., Jr., Lofgren, J., & Schwall, R., Induced expression of the new cytokine, activin A, in human monocytes: inhibition by glucocorticoids and retinoic acid. Immunology 88: 368-374, 1996.

2. Martinez, F.O., Gordon, S., Locati, M., & Mantovani, A., Transcriptional Profiling of the Human Monocyte-to-Macrophage Differentiation and Polarization: New Molecules and Patterns of Gene Expression. J. Immunol. 177: 7303-7311, 2006.