บทนำเกี่ยวกับแมคโครฟาจ

การค้นพบแมคโครฟาจมีมาตั้งแต่ปีพ.ศ. 2425 เมื่อนักชีววิทยาชื่อ Ellie Metchnikoff ค้นพบแมคโครฟาจขณะศึกษาสัตว์ดึกดำบรรพ์ที่ไม่มีกลไกภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว และเรียกเซลล์เหล่านี้ว่าเซลล์ฟาโกไซต์ แมคโครฟาจเป็นกลุ่มเซลล์ภูมิคุ้มกันที่มีความหลากหลายซึ่งมีความสามารถในการปรับเปลี่ยนได้สูงและมีหน้าที่หลากหลาย เช่น การพัฒนาเนื้อเยื่อและการรักษาสมดุลในร่างกาย การกำจัดเศษซากเซลล์ การกำจัดเชื้อโรค และการปรับการตอบสนองของการอักเสบ สัญญาณกระตุ้นที่แตกต่างกันสามารถกระตุ้นแมคโครฟาจให้เปลี่ยนแปลงสัณฐานวิทยาและลักษณะทางสรีรวิทยาของตัวเองได้

รูปที่ 1 แหล่งกำเนิดของแมคโครฟาจ

การยืมแนวคิดของเซลล์ T ตัวช่วย (Th) มาใช้ สถานะการทำงานของแมโครฟาจมักจะถูกทำให้เรียบง่ายในแง่ของลักษณะการทำงานเป็นสองประเภท ได้แก่ แมโครฟาจที่ทำงานแบบคลาสสิก (CAM) และแมโครฟาจที่ทำงานแบบทางเลือก (AAM) แมโครฟาจ M1 ผลิตไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ ซึ่งต่อต้านการบุกรุกของเชื้อโรคแต่ยังก่อให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งมีชีวิตด้วย แมโครฟาจ M2 หลั่งไซโตไคน์ต้านการอักเสบและมีบทบาทในการซ่อมแซมและสร้างเนื้อเยื่อใหม่ รวมถึงการก่อตัวของเนื้องอก

รูปที่ 2 ฟีโนไทป์ที่แตกต่างกัน เครื่องหมายบนพื้นผิวเซลล์ และหน้าที่ของแมคโครฟาจ

เป็นเรื่องน่าสังเกตว่าฟีโนไทป์ของแมคโครฟาจทั้งสองชนิดไม่ได้แยกความแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง กล่าวคือ ฟีโนไทป์ M1 และ M2 ไม่ได้แยกจากกันแต่บ่อยครั้งมีอยู่ร่วมกัน ดังนั้นจึงไม่สามารถถือได้ว่าเป็นประชากรของแมคโครฟาจที่แยกจากกันโดยสิ้นเชิง เครื่องหมายโพลาไรเซชันของแมคโครฟาจมักแสดงออกมาในระดับที่แตกต่างกันในแมคโครฟาจที่มีฟีโนไทป์ที่แตกต่างกัน และแมคโครฟาจที่มีฟีโนไทป์ที่แตกต่างกันสามารถเกิดการเปลี่ยนแปลงร่วมกันได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ในการรักษาบาดแผลในร่างกาย แมคโครฟาจจะแสดงโปรไฟล์การหลั่ง M1 ที่ก่อให้เกิดการอักเสบในระยะเริ่มต้น โดยมีศักยภาพสูงในการนำเสนอแอนติเจนและผลิตอินเตอร์ลิวคิน IL-12 และ IL-23 ซึ่งจะยับยั้งการแบ่งตัวของเซลล์และทำให้เนื้อเยื่อเสียหาย ในขณะที่ในระยะการรักษาระยะหลัง แมคโครฟาจจะเปลี่ยนเป็นโปรไฟล์การแสดงออกของยีน M2 ที่มีฤทธิ์ต้านการอักเสบ ซึ่งส่งเสริมการอักเสบและการสมานแผลผ่านการผลิตตัวกลางการสร้างหลอดเลือด เช่น TGF-β, VEGF และ EGF เป็นต้น บรรเทาและสมานแผล

รูปที่ 3 กลไกการทำงานของฟีโนไทป์การทำงานของแมคโครฟาจหลักในการซ่อมแซม ฟื้นฟู และพังผืดของเนื้อเยื่อ

การศึกษาวิจัยในร่างกาย

แมคโครฟาจเป็นเซลล์ชนิดเดียวที่มีอยู่ในทุกอวัยวะของร่างกายและพบได้ในหนังกำพร้า กระจกตา และภายในข้อต่อที่ไม่มีหลอดเลือด และวิธีการที่สำคัญที่สุดวิธีหนึ่งในการศึกษาชีววิทยาของแมคโครฟาจคือการกำจัดแมคโครฟาจ การกำจัดแมคโครฟาจในร่างกายเป็นวิธีการกำจัดแมคโครฟาจโดยใช้เทคนิคทางฟิสิกเคมีหรือทางพันธุกรรม ปัจจุบันวิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาบทบาทของแมคโครฟาจในแบบจำลองโรคของสัตว์และเพื่อศึกษาเกี่ยวกับกลไกของภูมิคุ้มกันวิทยาหรือความเสียหายจากการอักเสบ เช่น โรคที่เกิดจากการอักเสบ เช่น โรคหอบหืดจากภูมิแพ้ โรคเบาหวาน โรคอ้วน โรคหลอดเลือดแข็ง การศึกษาที่เกี่ยวข้องกับโรคภูมิคุ้มกันทำลายตนเอง และสาขาอื่นๆ ของโรค เช่น เนื้องอก โรคที่เกี่ยวข้องกับไวรัส การสร้างเนื้อเยื่อใหม่ และการศึกษาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ปัจจุบัน วิธีคลอโดรเนตไลโปโซมเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปที่สุดในการกำจัดแมคโครฟาจ

โคลโดรเนตไลโปโซม

นับตั้งแต่ศาสตราจารย์ Nico van Rooijen พัฒนาสารช่วยกำจัดเซลล์ในสถานการณ์ in vivo ที่เรียกว่า Clodronate Liposomes ได้สำเร็จ โดยใช้กลไกการเอ็นโดไซโทซิสของแมคโครฟาจเพื่อนำ Clodronate เข้าสู่เซลล์ ซึ่งกรดคลอโรฟอสฟอริกจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งสามารถกระตุ้นให้แมคโครฟาจเกิดอะพอพโทซิสได้เมื่อถึงความเข้มข้นที่กำหนด จึงสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ในการกำจัดแมคโครฟาจได้รีเอเจนต์นี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายว่าเป็นเครื่องมือกำจัดแมโครฟาจที่มีประสิทธิผลและสะดวกที่สุดในโลก

รูปที่ 4 แผนผังหลักการกวาดล้างของแมโครฟาจ

แนวทางการดำเนินงานขององค์กรต่างๆ (เพื่อข้อมูลเท่านั้น)

อวัยวะ/แมคโครฟาจ	ขนาดยา (20-25g/หนู)
ม้าม/เนื้อเยื่อแดงของแมคโครฟาจ	ขนาดยาเดี่ยว: 200 µl/หนู (IV หรือ IP) การลดปริมาณในระยะยาว: ครั้งแรกให้ 200 µl/หนู จากนั้นให้ 200 µl/หนู ทุก ๆ 2 - 3 วัน
เซลล์ตับ/เซลล์คูเฟอร์	ขนาดยาเดี่ยว: 200 µl/หนู (IV หรือ IP) การลดปริมาณในระยะยาว: ครั้งแรกให้ 200 µl/หนู จากนั้นให้ 200 µl/หนู ทุก ๆ 2 - 3 วัน
ปอด/ถุงลมแมคโครฟาจ	การให้ยา IV (150-200 µl) ร่วมกับการฉีดเข้าหลอดลมหรือทางจมูก (50 µl) จะให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด
ต่อมน้ำเหลือง	สำหรับการฉีด (100-200 µl) ต่อเมาส์ สามารถดูรูปแบบการให้ยาที่เฉพาะเจาะจงได้ในเอกสาร
สมอง/ไมโครเกลีย	ทางเข้าของน้ำหล่อสมองไขสันหลังจากโพรงสมอง 10 µl/หนู 50 µl/หนูตะเภา
เลือด/โมโนไซต์	150-200 µl/หนู (IV) อัตราการสูญเสียสูงสุดจะถึงภายใน 24 ชั่วโมง แต่อัตราการสูญเสียสูงสุดที่ 1-7 วันขึ้นอยู่กับสายพันธุ์

คำแนะนำสินค้า

ชื่อสินค้า	หมายเลขสินค้า	ข้อมูลจำเพาะ
Clodronate Liposomes (จาก Vrije Universiteit Amsterdam)	40337ES08	5 มล.
	40337ES10	10 มล.
ไลโปโซมควบคุม (PBS)	40338ES08	5 มล.
	40338ES10	10 มล.