近日，一項刊登在國際雜志Immunity上的研究報告中，來自波恩大學的科學家們通過研究發現，巨噬細胞往往擁有兩面性，在健康組織中，其能發揮重要作用并支持機體環境；當處于感染狀態時，其則會停止工作開始捕捉病原體；一旦接觸到細菌，巨噬細胞就會在幾分鐘內快速改變細胞的代謝狀態；相關研究結果或有望幫助開發新型疫苗策略，同時還能幫助開發新型療法治療自身免疫性疾病。
圖片來源：Rolf Müller/UKB
巨噬細胞通常能夠“嗅出”外來入侵者，其細胞表面含有大量名為Toll樣受體的感受器，其工作原理類似于鼻腔中的嗅覺感受器，當遇到特殊化學信號時這些感受器就會被激活，其所誘發的警報就會在細胞內引發一系列反應，在此期間，巨噬細胞就會開啟炎性反應，目前研究人員并不清楚巨噬細胞是如何在最初的幾分鐘內改變新陳代謝的。研究者表示，Toll樣受體分為幾種不同的類型，每種受體都會對不同的氣味產生反應，這些分子在進化過程中就會成為重要的危險信號，其中就包括所謂的脂多糖（LPS），其是細菌細胞壁的主要成分，如今研究者就能利用LPS來“對抗”巨噬細胞，并且闡明在接下來幾分鐘甚至幾小時會發生什么。
研究者表示，當LPS與巨噬細胞接觸時，巨噬細胞的代謝就會快速發生改變，其會從環境中吸收大量葡萄糖，這主要并不是為了獲取能量，相反，細胞會將糖類轉化為所謂的乙酰基（與乙酸相關的小分子），這些乙酰基隨后就會作為細胞核中的一種標簽，其能用來標記用于深入研究的基因組序列。
研究者Lauterbach解釋道，DNA實際上是一根一米長的非常薄的線，但其很難以這種形式來進行儲存，這就是其卷在許多小線軸（組蛋白）上的原因；酶類能將乙酰基連接到組蛋白的特殊部位上，而這一過程會被警報響起后乙酰基合成的增加所刺激，最終會使得DNA螺旋變松，使得相應的基因更加容易被讀取，這些基因就包括負責釋放炎癥信號或改善巨噬細胞移動性的基因。
長期以來，研究人員知道，Toll樣受體的激活能夠改變對基因的閱讀，然而，引發這種狀況的機制與目前研究人員所發現的機制并不相同，這種新發現的機制能夠幫助促進遺傳反應的精細化調節，相關研究結果還能提供新的起點，比如改善疫苗接種的有效性等；Toll樣受體在介導獲得性免疫反應過程中扮演著非常關鍵的角色，這種免疫警報會增加機體抵御感染的防御性機制的效率。
在諸如風濕性關節炎等多種疾病中，機體的免疫反應常常會被誤導或表現地過于強烈，研究者Eicke Latz博士指出，我們所發現的機制或許能幫助有效抑制有害的炎性過程，同時并不會對免疫系統進行抑制；巨噬細胞可以再次專注于其本身的角色，而并非永久性地捕捉入侵者。