DOI: https://doi.org/10.2147/jir.s540855
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42099988
تاريخ النشر: 2026-05-01
المؤلف: Faiz Minhajuddin وآخرون
الموضوع الرئيسي: آليات العدلات، الميالوبيروكسيداز والأكسدة
نظرة عامة
تعتبر العدلات (الكريات البيضاء متعددة الأشكال، PMN) خلايا مناعية فطرية رئيسية تتجمع على الأسطح المخاطية خلال الالتهاب، حيث تلعب دورًا حاسمًا في الدفاع عن المضيف من خلال وظائفها المضادة للميكروبات. ومع ذلك، يمكن أن تؤدي التنشيط المستمر لـ PMN إلى تغييرات كبيرة في الميكروبيوم النسيجي، مما يؤدي إلى تعطيل الحاجز الظهاري، وإعادة تشكيل المصفوفة خارج الخلوية (ECM)، والاختلالات الأيضية، واضطراب الميكروبيوم. هذه التغييرات ذات صلة خاصة في الأمراض الالتهابية المزمنة مثل مرض الأمعاء الالتهابي (IBD)، حيث تساهم في استمرار إصابة الأنسجة ومقاومة العلاج. تستعرض هذه المراجعة النتائج المستخلصة من خزعات بشرية، ونماذج تجريبية، وتحليلات متقدمة على مستوى الخلية الواحدة والفضاء لتوضيح الدور المتعدد الأوجه لـ PMN في تشكيل الميكروبيوم المخاطي الملتهب.
تؤكد المراجعة على آليات تجنيد PMN، والاحتفاظ بها، والبقاء، بالإضافة إلى وظائفها الفعالة، بما في ذلك إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية، وإطلاق البروتياز، وتشكيل الفخاخ خارج الخلوية. كما تبرز التفاعلات الثنائية الاتجاه بين PMN وأنواع الخلايا الأخرى، مثل الخلايا الظهارية والخلايا الداعمة، والتي تؤثر بشكل أكبر على الالتهاب. من المهم أن التغييرات الأيضية والميكروبية المدفوعة بـ PMN تظهر أنها تستمر في الالتهاب المزمن وتؤثر على الاستجابات للعلاجات البيولوجية. وبالتالي، يتم إعادة تعريف PMN كمنظمين يعتمدون على السياق لعلم الأمراض المخاطية والإصلاح، مما يشير إلى أن استهداف المسارات المرتكزة على PMN قد يوفر طرقًا جديدة للعلاجات الدقيقة التي تهدف إلى استعادة وظيفة الحاجز وتحقيق حل التهابات دائم.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على الدور الحاسم للعدلات (الكريات البيضاء متعددة الأشكال، PMN) كمدافعين ضد مسببات الأمراض ومنظمين للميكروبيوم النسيجي عند الحواجز المخاطية، مثل الجهاز الهضمي، والرئتين، والجهاز البولي التناسلي. كانت تُعتبر تقليديًا خلايا قصيرة العمر تركز على القضاء على الميكروبات، ولكن تم التعرف الآن على PMNs لمشاركتها في وظيفة الحاجز، وإعادة تشكيل المصفوفة خارج الخلوية (ECM)، وإشارات المناعة. يمكن أن تؤدي عدم تنظيمها إلى أمراض التهابية مزمنة، بما في ذلك مرض الأمعاء الالتهابي (IBD)، ومرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD)، والربو، حيث يمكن أن تزيد PMNs من تلف الأنسجة من خلال إطلاق أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) والبروتيازات.
أظهرت الأبحاث الناشئة التي تستخدم تقنيات عالية الأبعاد مثل تسلسل RNA على مستوى الخلية الواحدة (scRNA-seq) تباين حالات PMN الوظيفية، مما يشير إلى أن نشاطها يتأثر بعوامل مختلفة، بما في ذلك الإشارات الخاصة بالأنسجة والمواد الأيضية المستمدة من الميكروبات. في سياق الأمراض المعوية، يرتبط تسلل PMN بشدة المرض، وأصبحت مؤشرات حيوية مثل الكالبركتين البرازي معيارًا في المراقبة السريرية. تهدف المراجعة إلى توضيح كيف تشكل PMNs الميكروبيوم المخاطي خلال الالتهاب، مع التركيز على تجنيدها، ووظائفها الفعالة، وتفاعلاتها مع خلايا المناعة الأخرى. ستجمع النتائج من منهجيات تجريبية وسريرية متنوعة لفهم أفضل لأدوار PMN في إصابة الأنسجة وحلها، خاصة في الالتهاب المخاطي المزمن واستراتيجيات العلاج المحتملة التي تستهدف ديناميات PMN.
مناقشة
تستعرض قسم المناقشة في الورقة البحثية الدور المتعدد الأوجه للكريات البيضاء متعددة الأشكال (PMN) في تشكيل الميكروبيوم المخاطي الملتهب، خاصة في الأمراض المعوية الالتهابية (IBD) مثل التهاب القولون التقرحي (UC) ومرض كرون (CD). يتم تحفيز تجنيد PMN إلى الأنسجة الملتهبة بشكل أساسي بواسطة الكيموكينات مثل CXCL8 وCXCL1/2، التي تسهل هجرتها من مجرى الدم إلى المناطق المتأثرة. بمجرد دخولها النسيج، يمكن أن تستمر PMN لفترة أطول من عمرها النموذجي بسبب مجموعة متنوعة من السيتوكينات التي تنشط مسارات البقاء، مما يساهم في الالتهاب المزمن. يبرز القسم الإمكانات العلاجية لاستهداف إشارات الكيموكينات ومسارات الالتصاق، على الرغم من أن التكرار في نظام الكيموكينات يشكل تحديات للعلاجات المستهدفة الواحدة.
علاوة على ذلك، تناقش الورقة البرامج الوظيفية لـ PMN، بما في ذلك إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)، والتحلل، وتشكيل الفخاخ خارج الخلوية للعدلات (NETs)، التي لا تحارب مسببات الأمراض فحسب، بل تعيد أيضًا تشكيل البيئة النسيجية المحلية. يمكن أن تؤدي هذه العمليات إلى تعطيل الحاجز الظهاري وتدهور المصفوفة، مما يزيد من تفاقم علم الأمراض في IBD. كما يتم تسليط الضوء على التفاعل بين PMN والميكروبيوم، حيث يمكن أن تؤثر نشاط PMN على التركيب الميكروبي، مما يعزز اضطراب الميكروبات وزيادة الالتهاب. يختتم القسم بالإشارة إلى أن PMN تؤثر على استجابات المناعة المختلفة، بما في ذلك استقطاب خلايا T ووظيفة خلايا B، مما يبرز دورها المركزي في مسببات IBD وإمكانية العلاجات المستهدفة لـ PMN لتحسين نتائج العلاج.
DOI: https://doi.org/10.2147/jir.s540855
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42099988
Publication Date: 2026-05-01
Author(s): Faiz Minhajuddin et al.
Primary Topic: Neutrophil, Myeloperoxidase and Oxidative Mechanisms
Overview
Neutrophils (polymorphonuclear leukocytes, PMN) are key innate immune cells that accumulate at mucosal surfaces during inflammation, playing a critical role in host defense through their antimicrobial functions. However, sustained activation of PMN can lead to significant alterations in the tissue microenvironment, resulting in epithelial barrier disruption, extracellular matrix (ECM) remodeling, metabolic imbalances, and dysbiosis of the microbiome. These changes are particularly relevant in chronic inflammatory diseases such as inflammatory bowel disease (IBD), where they contribute to ongoing tissue injury and resistance to therapy. This review synthesizes findings from human biopsies, experimental models, and advanced single-cell and spatial analyses to elucidate the multifaceted role of PMN in shaping the inflamed mucosal microenvironment.
The review emphasizes the mechanisms of PMN recruitment, retention, and survival, as well as their effector functions, including the production of reactive oxygen species, protease release, and the formation of extracellular traps. It also highlights the bidirectional interactions between PMN and other cell types, such as epithelial and stromal cells, which further influence inflammation. Importantly, PMN-driven metabolic and microbiome changes are shown to perpetuate chronic inflammation and affect responses to biologic therapies. Consequently, PMN are redefined as context-dependent regulators of mucosal pathology and repair, suggesting that targeting PMN-centered pathways may offer new avenues for precision therapies aimed at restoring barrier function and achieving lasting inflammatory resolution.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the crucial role of neutrophils (polymorphonuclear leukocytes, PMN) as both defenders against pathogens and regulators of the tissue microenvironment at mucosal barriers, such as the gastrointestinal tract, lungs, and genitourinary system. Traditionally seen as short-lived cells focused on microbial elimination, PMNs are now recognized for their involvement in barrier function, extracellular matrix (ECM) remodeling, and immune signaling. Their dysregulation can lead to chronic inflammatory diseases, including inflammatory bowel disease (IBD), chronic obstructive pulmonary disease (COPD), and asthma, where PMNs can exacerbate tissue damage through the release of reactive oxygen species (ROS) and proteases.
Emerging research utilizing high-dimensional techniques like single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) has revealed the heterogeneity of PMN functional states, indicating that their activity is influenced by various factors, including tissue-specific cues and microbiota-derived metabolites. In the context of gastrointestinal diseases, PMN infiltration correlates with disease severity, and biomarkers such as fecal calprotectin are now standard in clinical monitoring. The review aims to elucidate how PMNs shape the mucosal microenvironment during inflammation, focusing on their recruitment, effector functions, and interactions with other immune cells. It will synthesize findings from diverse experimental and clinical methodologies to better understand PMN roles in tissue injury and resolution, particularly in chronic mucosal inflammation and potential therapeutic strategies targeting PMN dynamics.
Discussion
The discussion section of the research paper outlines the multifaceted role of polymorphonuclear leukocytes (PMN) in shaping the inflamed mucosal microenvironment, particularly in inflammatory bowel diseases (IBD) such as ulcerative colitis (UC) and Crohn’s disease (CD). PMN recruitment to inflamed tissues is primarily driven by chemokines like CXCL8 and CXCL1/2, which facilitate their migration from the bloodstream into affected areas. Once in the tissue, PMN can persist longer than their typical lifespan due to various cytokines that activate survival pathways, contributing to chronic inflammation. The section emphasizes the therapeutic potential of targeting chemokine signaling and adhesion pathways, although redundancy in the chemokine system poses challenges for single-target therapies.
Furthermore, the paper discusses PMN’s functional programs, including the production of reactive oxygen species (ROS), degranulation, and the formation of neutrophil extracellular traps (NETs), which not only combat pathogens but also remodel the local tissue environment. These processes can lead to epithelial barrier disruption and matrix degradation, exacerbating IBD pathology. The interplay between PMN and the microbiome is also highlighted, where PMN activity can alter microbial composition, promoting dysbiosis and further inflammation. The section concludes by noting that PMN influence various immune responses, including T cell polarization and B cell function, thereby underscoring their central role in IBD pathogenesis and the potential for PMN-targeted therapies to improve treatment outcomes.