传统认知中,中性粒细胞是"敢死队",只会冲锋杀敌。中性粒细胞是终末成熟的细胞,既无法像单核细胞一样被诱导分化,也不能像 T 细胞一样在体外刺激增殖。一般认为,在生理情况下,中性粒细胞在各个器官组织分布极少,只有在病理情况下,如感染发生时,循环的中性粒细胞会被募集到相应部位。

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2025年3月,耶鲁大学医学院Andrés Hidalgo教授、 上海交通大学医学院黄来源教授 (Lai Guan Ng) 和德国免疫治疗中心Stefan Uderhardt教授合作,在Nature杂志上发表题为Matrix - producing neutrophils populate and shield the skin的研究论文。该研究首次揭示皮肤中一类"搞基建"的特殊中性粒细胞亚群!它们能自主合成胶原蛋白,像"建筑工兵"般构建物理防线——这项发现或将改写《免疫学》教材!

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在生理条件下,这类中性粒细胞通过调控ECM的组成与结构,维持皮肤的屏障功能。一旦皮肤受损(病理条件),它们可在伤口周围形成基质“环”结构,有效阻隔外来分子及细菌的侵入。这一发现拓展了我们对中性粒细胞功能多样性的认知,也为深入理解先天免疫系统的复杂性和进化策略提供了新视角。

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通过联体共生实验和转录组学分析,研究人员发现,相较于非屏障组织(如血液、脾脏、骨髓),皮肤、肺、肠道等 屏障组织中也存在一定比例的中性粒细胞,且这些中性粒细胞表现出独特的细胞外基质相关基因高表达特征,显著高表达胶原蛋白(Col1a1、Col3a1)、纤维连接蛋白(Fn1)和胶原成熟相关基因(如Lox、Plod2)。免疫荧光实验证实,皮肤中约75%的中性粒细胞呈COL3A1阳性,且该蛋白主要定位于细胞内。同时,小鼠和人类屏障组织中均存在COL3A1阳性中性粒细胞,表明该亚群具有跨物种保守性。

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随后实验发现,这群中性粒细胞亚群具有控制细胞外基质生成和结构的作用(表型),而TGF-β通路是调控其表型的关键(机制)。在皮肤损伤后,中性粒细胞通过构建富含基质蛋白的“环”状结构发挥关键保护作用。该过程分为两个阶段:第一阶段(D1-4):清创部队快速清除坏死组织;第二阶段(D5-9):在外围构筑COL3A1"防护环"(机械强度⬆️2.5倍); 功能验证:阻断TGFβ信号后,金黄色葡萄球菌入侵率⬆️80%。

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2025年1月,黄来源教授(Lai Guan Ng)联合耶鲁大学医学院教授Daniela Cerezo-Wallis、Andres Hidalgo及新加坡科技研究局研究员Melissa Ng在Immunity期刊发表题为Adaptations of neutrophils in cancer的综述,非常经典。

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中性粒细胞在人体中的稳态分布解析

中性粒细胞作为先天免疫系统的核心成员,其分布具有独特的时空特征。在正常生理状态下(无感染/炎症),中性粒细胞的分布遵循**"三池动态平衡"**原则:

骨髓储备池(约60%)

  • 功能定位:中性粒细胞的"兵工厂"

  • 每日生成约1×10¹¹个细胞,成熟后进入循环

  • 保留大量未成熟中性粒细胞(分叶核<3叶),构成应急储备

❷ 循环血液池(约40%)
  • 动态特征:半衰期仅6-8小时

  • 以约2×10⁹/L的浓度在血管内巡逻

  • 通过边缘化(margination)机制附着于血管内皮,形成可快速动员的边防部队

组织常驻池(新兴认知)

近年研究发现,特定屏障组织存在稳态驻留亚群

  • 皮肤占真皮层免疫细胞的5-10%,参与ECM稳态维持(Nature 2025最新证实)

  • 肺脏:肺泡间隔中持续存在,形成"免疫哨岗"

  • 肠道:固有层中占比约2-5%,监测肠腔微生物

  • 肝脏:沿肝窦状隙分布,构成先天免疫第一道防线。

鉴定到皮肤中存在中性粒细胞胞是这项研究最重要的发现,确实颠覆既往认知!

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实验室官网:https://siti.renji.com:10443/info/1026/1010.htm