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心肌浸润的巨噬细胞在柯萨奇病毒B3型（CVB3）诱导的BALB/c小鼠的病毒性心肌炎（VMC）的病理变化中扮演着重要的作用，其中雄性小鼠在感染后巨噬细胞向M1型极化，雌性小鼠在感染后巨噬细胞向M2a型极化。然而CVB3诱导心肌巨噬细胞性别差异的M1/M2a极化机制尚不清楚。CVB3在感染不同性别小鼠后呈现明显的性别差异，我们推测雌雄小鼠性激素的差异使其在感染CVB3后心肌中微环境不同，导致雌雄小鼠心肌中与巨噬细胞极化相关的细胞因子IFN-γ和IL-4差异性地表达，驱使心肌巨噬细胞性别差异的M1/M2a极化。在本研究中，我们用CVB3感染不同性别BALB/c小鼠，结果显示雄性小鼠心肌和脾脏巨噬细胞中M1相关标志IL-12，TNF-α，IL-6，iNOS和CD86的表达水平都明显高于雌性，而M2a相关标志CD206，IL-10，IL-1ra，Arg-1，Ym-1和Fizz-1的表达水平雌性明显高于雄性。提示CVB3感染后诱导雄性小鼠心肌和脾脏巨噬细胞偏向于M1型；雌性小鼠偏向M2a型。进一步动态观察了雌雄小鼠在CVB3病毒感染期间心脏浸润单个核细胞中巨噬细胞的比例变化和巨噬细胞表型改变情况，发现雌性小鼠心脏局部浸润巨噬细胞比例是雄性小鼠的2倍，进而根据浸润总的单个核细胞数计算出浸润巨噬细胞绝对数，结果显示，两者没有明显的差别。在感染早期（感染第3天），BALB/c小鼠心脏组织中雌雄来源的巨噬细胞表型无显著差别；到感染中期（感染第5天），雄性小鼠心脏组织中巨噬细胞已完成向M1型极化，而雌性向M2a型极化；到感染晚期（感染第7天），雄性小鼠心脏组织中巨噬细胞仍维持M1型，而雌性为M2a型。对于脾脏巨噬细胞极化研究发现，感染后BALB/c小鼠脾脏中巨噬细胞在比例和数量上雄性均明显高于雌性，但是脾脏中巨噬细胞极化的趋势与心肌巨噬细胞一致。综合上述各项指标可以看出，CVB3感染诱导的巨噬细胞极化雄性小鼠为M1型，雌性小鼠为M2a型。为了分析微环境中IFN-γ、IL-4是否驱动了经CVB3感染雌雄小鼠巨噬细胞的类别转换，我们首先通过Real-time PCR检测了感染后的雌雄BALB/c小鼠中巨噬细胞与IFN-γ、IL-4有关的转录因子STAT1，STAT2，STAT5，IRF5，NF-κB，AP1，IRF3，CREB，C/EBPβ，JMJD3，IRF4，PPAR-γ和STAT6表达情况。Real-time PCR结果显示：与雌性相比，雄性小鼠巨噬细胞关键信号分子STAT1表达量水平最高；而雌性小鼠巨噬细胞STAT6表达量最高。并且检测了转录因子上游转导子JAK1，JAK2，JAK3和PI3K的表达水平发现，STAT1上游的JAK1雄性表达量明显高于雌性，而STAT6上游的JAK3雄性表达量明显低于雌性。同时流式分析证明了mRNA的结果，雄性小鼠浸润巨噬细胞中p-STAT1的表达上调，而雌性小鼠高表达p-STAT6。Western blot检测进一步肯定了雄性小鼠浸润巨噬细胞中p-STAT1上调表达，雌性小鼠p-STAT6上调表达。为了进一步检测NF-κB上游信号IKK对STAT1的抑制作用，我们流式检测了巨噬细胞中IKK和NF-κB的表达水平，结果显示：STAT1介导的M1激活效应显然强于NF-κB通路。用IFN-γ和IL-4的中和抗体，能明显改变雌雄小鼠CVB3感染后巨噬细胞极化的表型。以上结果充分说明，IFN-γ-JAK1-STAT1激活的信号通路调节雄性小鼠巨噬细胞M1极化，而IL-4-JAK3-STAT6激活的信号通路调节雌性小鼠巨噬细胞M2a极化。最后我们动态分析了IFN-γ、IL-4的驱动源，即IFN-γ、IL-4来源。流式结果发现：雄小鼠在CVB3病毒感染过程中，当感染早期固有免疫NK细胞释放的IFN-γ分泌诱发了巨噬细胞的活化，到感染中期时IFN-γ累积量达到一定的阈值促使雄小鼠巨噬细胞发生M1极化；雌小鼠在CVB3病毒感染过程中，当感染早期固有免疫NK细胞释放的IL-4分泌诱发了巨噬细胞的活化，到感染中期时IL-4累积量达到一定的阈值促使雌小鼠巨噬细胞发生M2a极化。本研究不仅为阐明病毒性心肌炎发病的性别差异的分子机制提供新的分子调控机制，同时为病毒性心肌炎的防治提供可能的靶点。