巨噬细胞（Macrophages）起源于骨髓造血干细胞分化的单核细胞，是固有免疫与适应性免疫的核心组成，具有高度可塑性。在微环境信号刺激下，巨噬细胞可由M0静止状态极化为M1、M2等不同功能表型，其极化状态精确调控免疫应答与组织稳态，在炎症、肿瘤等疾病中发挥关键作用。THP-1细胞系来源于人急性单核细胞白血病，因其易培养、遗传背景均一，是研究巨噬细胞极化的常用体外模型。该细胞可经PMA诱导分化为M0巨噬细胞，随后再通过不同细胞因子刺激，进一步极化为M1或M2表型。除极化模型外，紫外线辐射、应激或特定化学物质刺激也可用于构建衰老巨噬细胞等特殊模型。多种的巨噬细胞模型为研究其极化机制及进行药物筛选提供了重要工具^[1,2]。

图1. 不同巨噬细胞表型的诱导因素及相关分子特征。^[1]

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巨噬细胞极化的形态特点：

未极化巨噬细胞M0：贴壁生长；形态呈不规则多边形/梭形，细胞体积中等；细胞质扩张但无明显突起，细胞核多为椭圆形/肾形，位于细胞边缘，整体形态相对均一。

促炎型巨噬细胞M1：贴壁且形态更舒展；细胞体积变大，呈铺展状、多角形，有明显的细长的丝状伪足；因吞噬细胞器更活跃，细胞质空泡更多，整体形态更松散、不规则。

抑炎型巨噬细胞M2：贴壁但形态更紧凑；细胞体积略小于M1，呈圆形/纺锤形，有少量单向延伸突起，总体突起少且短而粗；细胞质致密、空泡少，整体形态更规整、聚拢。

图2. 在40和400倍显微镜下的THP-1细胞、M0，M1和M2巨噬细胞的图像。^[3] 

PMA诱导THP-1 细胞操作指南：

Step1：用DMSO将PMA配制成1 mg/mL母液，涡旋震荡混匀；

Step2：向THP-1细胞悬液中加入终浓度为50-100 ng/mL PMA，轻轻摇晃混匀；

Step3：将THP-1细胞悬液放入37℃、5% CO₂的培养箱中24 h，获得M0巨噬细胞；

Step4：细胞培养24 h后，移除含PMA的培养基，并用PBS润洗细胞1-2次，再加入不含PMA的完全培养基，继续培养24 h。去除PMA的操作可使细胞从PMA的刺激中恢复，稳定其M0巨噬细胞状态，从而对后续的极化刺激做出更准确的反应；

Step5：M0巨噬细胞用LPS和IFN-γ诱导24-48 h，获得M1巨噬细胞。M0巨噬细胞用IL-4和lL-13(或 IL-10)诱导 24-48 h，获得M2巨噬细胞。

常见问题与解决方案：

参考文献：

[1] Shen Wenhui, et al. Senescent macrophages in tumor: phenotypes, roles, and interventions. Cell Death & Disease, vol. 16, no. 1, 2025, p. 677.

[2] Chen, Shanze, et al. Macrophages in immunoregulation and therapeutics. Signal Transduction and Targeted Therapy, vol. 8, no. 1, 22 May 2023, p. 207.

[3] Furgiele Sonia, et al. Dealing with Macrophage Plasticity to Address Therapeutic Challenges in Head and Neck Cancers. International Journal of Molecular Sciences, vol. 23, no. 12, 7 June 2022, p. 6385.