搞定巨噬细胞模型：THP-1 的 PMA 诱导与极化流程

Macrophages 背景介绍

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，为研究其极化机制及进行药物筛选提供了重要工具 [Shen W, et al. 2025；Chen S, et al. 2023.]。

图1 不同巨噬细胞表型的诱导因素及相关分子特征品 [Shen W, et al. 2025.]

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 40X 和 400X 显微镜下的 THP-1 细胞，M0、M1 和 M2 巨噬细胞的图像 [Furgiuele S, et al. 2022]

PMA 诱导 THP-1 细胞操作指南

Step1：

用 DMSO 将 PMA 配制成 1mg/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 巨噬细胞继续用 100ng/mL PMA、100ng/mL LPS 和 20ng/mL IFN-γ 共培养细胞 24 h，获得 M1 巨噬细胞。M0 巨噬细胞继续用100ng/mL PMA、20 ng/mL IL-4 和 20ng/mL IL-10（或 IL-13）共培养细胞 24 h，获得 M2 巨噬细胞。

常见问题

问题01：诱导后细胞不贴壁或贴壁少？

提高 PMA 浓度（≤100 ng/mL）；更换对数期细胞；优化诱导时间。

问题02：分化后细胞大量死亡？

降低 PMA 浓度；检测培养基是否浑浊，更换新培养基。

问题03：分化不均一（混合贴壁 / 悬浮、形态差异大）

细胞悬液充分混匀；调整合适的细胞接种密度；药物均匀分布；优化诱导时间。