巨噬细胞是先天免疫系统的关键组成部分，在发育过程中分布在不同的组织和器官中。这些驻留在不同组织中的巨噬细胞群体在组织特异性的生理和病理过程中起着核心作用。巨噬细胞还提供了抵御入侵病原体的一道防线，激活适应性免疫应答；在大多数癌症中，巨噬细胞与肿瘤浸润和预后不良相关。因此，在生物学以及人类疾病的背景下，巨噬细胞的功能及表征是许多研究者的主要重点。
利用iPSCs诱导产生的巨噬细胞(IPSDM)可以解决巨噬细胞的获取问题，并可利用先前构建的基因型特异性的iPSCs来衍生出核型正常和基因型稳定的巨噬细胞。这种方法为研究巨噬细胞特定功能、免疫应答机制、活化和极化分子及巨噬细胞相关疾病或肿瘤治疗提供了良好的工具。
2018年Christopher Z W Lee等人发表了相关文章，揭示了由iPSCs产生的EBs在无血清状态下添加特定的细胞因子，如GM-CSF、M-CSF、IL-3、IL-4等将EBs诱导分化为巨噬细胞[2]。Choi等将EBs诱导为髓样前体细胞，再加入M-CSF和IL-1诱导分化为巨噬细胞[3]。Gao等使用M-CSF、IL-3和IL-6先使EBs向中胚层分化产生单核细胞，经过流式细胞荧光分选技术(FACS)分选，再使用M-CSF诱导至M0型巨噬细胞，在有M-CSF的条件下可使用LPS、GM-CSF或IFN-γ诱导M0型巨噬细胞向M1型巨噬细胞转变，使用IL-4向M2型巨噬细胞转变[4]。
使用IL-4诱导iPSC向M2型巨噬细胞转变[4]
还有一些研究人员使用共培养的方法获得巨噬细胞，使用iPSCs与骨髓基质细胞(BMSCs)共培养使其向造血方向分化，诱导产生巨噬细胞。或将M0型巨噬细胞与其他原代组织、iPSCs来源的类器官共培养得到类似TRM的巨噬细胞[5]。
iPSCs向巨噬细胞分化研究为巨噬细胞的获取和体外培养提供了一个便捷、可靠的来源，为研究巨噬细胞发育规律建立了良好的模型。目前采用多种方法优化提高其诱导分化效率，其中改进其诱导分化途径、基因敲除技术的联合使用、分化机制的探究都将是今后研究的热点问题。
[1] 杨昕淳,吴晓龙,华进联.诱导多能干细胞向巨噬细胞分化研究进展[J].生物工程学报,2021,37(11):4001-4014.DOI:10.13345/j.cjb.210134.
[2] Lee CZW, Kozaki T, Ginhoux F. Studying tissue macrophages in vitro: are iPSC-derived cells the answer? Nat Rev Immunol. 2018 Nov;18(11):716-725. doi: 10.1038/s41577-018-0054-y.
[3] Choi KD, Vodyanik M, Slukvin II. Hematopoietic differentiation and production of mature myeloid cells from human pluripotent stem cells. Nat Protoc. 2011 Mar;6(3):296-313. doi: 10.1038/nprot.2010.184.
[4] Gao WX, Sun YQ,et al. Effects of mesenchymal stem cells from human induced pluripotent stem cells on differentiation, maturation, and function of dendritic cells. Stem Cell Res Ther. 2017 Mar 2;8(1):48. doi: 10.1186/s13287-017-0499-0.
[5] Guttikonda SR, Sikkema L,et al. Fully defined human pluripotent stem cell-derived microglia and tri-culture system model C3 production in Alzheimer's disease. Nat Neurosci. 2021 Mar;24(3):343-354. doi: 10.1038/s41593-020-00796-z.
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