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单核-巨噬细胞系统包括血液单核细胞和各器官结缔组织及基底膜中停留的巨噬细胞。单核巨噬细胞在先天性和适应性免疫反应中都发挥重要作用，包括对微生物和肿瘤的防御反应、损伤后修复，以及组织清除。
骨髓造血干细胞的增殖和分化是按照原单核细胞、幼单核细胞、最终成为单核细胞的顺序发育成熟进入循环系统的，血液单核细胞进入组织后经历一系列分化成为常驻的巨噬细胞。因为巨噬细胞增殖能力非常弱，大多数组织中的巨噬细胞的更新方式是由单核细胞进入完成的。外周血液中的单核细胞的进入也被认为是巨噬细胞炎症处积聚的基本方式，然而，最新的研究表明，组织内的巨噬细胞原位增殖可以在某些类型的严重组织损伤中出现。
肾组织中的单核巨噬细胞多来源于血液，它们从血管内迁移至血管外是一个复杂的过程，是表达在白细胞上的受体与表达在血管内皮细胞上的配体相互作用的结果，这一过程与表达在内皮细胞上的黏附分子和肾间质中高浓度的趋化因子密切相关。局部募集的巨噬细胞可原位增殖并扮演着极为重要的作用。
巨噬细胞有多种功能，它们既能参与先天免疫反应，又可参与后天免疫反应，这些巨噬细胞可以单独发挥作用，也可以与免疫系统中其他成员如抗体、补体、T细胞等协同作用。许多研究表明，在各种肾脏疾病的肾间质纤维化过程中，单核/巨噬细胞的浸润扮演了重要的角色，由其释放的各种细胞因子可进一步促进间质纤维化的发展。在各种人类和实验性肾小球肾炎的间质中都发现有巨噬细胞的大量浸润，各种肾脏疾病肾组织中巨噬细胞的数量与肾间质损伤指数、间质纤维化程度及肾功能状况密切相关。
研究表明在肾间质及局部巨噬细胞的出现之间，淋巴细胞功能相关抗原-1（lymphocyte function-associated antigen-1，LFA-1）、L-selectin（L选择蛋白）等的表达上调。应用抗黏附分子方法治疗发现，应用抗β 2 整合素CD18的单克隆抗体可以减少体外巨噬细胞对系膜细胞的黏附，减少超氧阴离子的产生和膜细胞损伤。
巨噬细胞可分泌PDGF，PDGF对成纤维细胞有较强的化学趋化和致有丝分裂作用。但与TGF-β不同，PDGF对ECM细胞成分的产生只有局部作用。巨噬细胞分泌的IL-1能增加PDGF的作用，而其他细胞因子，如FGF、TNF-α等也可能涉及此过程。IFN-γ在纤维化过程中，早期刺激巨噬细胞，后期抑制胶原合成。IL-2可诱导巨噬细胞表达IL-1、TNF-α、TGF-β和PDGF，从而作用于成纤维细胞。在间质炎症时循环单核细胞在特异性趋化性刺激和黏附分子的导向下迁移到间质。巨噬细胞聚集、激活后，可合成和释放促进纤维化的生长因子、促炎症因子和血管活性分子，如TGF-β、TNF-α和ET-1等。
巨噬细胞可促进间质基质蛋白的增多，并在肾间质纤维化过程中起促进作用。培养的巨噬细胞已显示可合成Ⅰ型胶原和纤维连接蛋白。在进展性肾脏疾病的肾脏中均可见到间质巨噬细胞浸润。
巨噬细胞表面表达的Toll样受体（toll-like receptors，TLR）不依赖于T细胞的功能，使巨噬细胞能够直接识别细菌磷脂蛋白。如：巨噬细胞可以通过与TLR-2连在一起的CD14分子跟脂多糖结合，TLR-2的胞内部分可以传递细胞间的信号，使核转录因子NF-κB活化，随之生成强氧化剂一氧化氮杀灭摄取的微生物。
巨噬细胞也可以通过特定的细胞表面受体与人体的免疫系统相互作用。免疫球蛋白Fc亚单位受体的表达，使巨噬细胞可以吞噬抗体包裹的微生物和免疫复合物，并通过抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用杀死抗体包裹的细胞。另外，免疫复合物和IgA可以诱导巨噬细胞分泌IL-1和活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）。补体的活化可通过C5a诱导单核细胞的趋化作用，而巨噬细胞表达C3b受体（CD11b/CD18）可促使其与补体包裹黏附，并启动血小板活化因子（platelet activating factor，PAF）的产生。
巨噬细胞在炎症处吞噬凋亡的中性粒细胞，从而阻止将要死亡的中性粒细胞释放细胞内成分，防止炎症反应进一步加重。此外单核细胞和巨噬细胞受到刺激可以表达组织因子，从而激活外源性凝血机制，促进纤维蛋白在损伤修复和新月体形成处沉积。
巨噬细胞以2种方式参与T细胞介导的免疫反应，即或作为抗原呈递细胞，或作为某些T细胞依赖性免疫反应的效应细胞。树突状细胞和组织中的巨噬细胞都是有效的抗原呈递细胞，体外培养高度纯化的单核细胞可以形成树突状细胞，说明单核细胞和树突细胞之间关系密切。抗原呈递细胞能吞饮或吞噬抗原，吞噬的抗原随后与组织相溶性复合物分子（major histocompatibility complex，MHC）结合。当CD8 + T细胞受体（T cell receptor，TcR）与MHC Ⅰ类分子相关抗原结合，形成抗原特异性细胞毒T细胞（cytotoxic T cell，CTL）。当CD4 + T细胞受体与MHC Ⅱ类分子相关抗原结合后，形成辅助T淋巴细胞Th1和Th2。IFN-γ可诱导抗原呈递细胞分泌IL-12而促进Th1反应，分泌IL-10或前列腺素阻止IL-12的分泌而促进Th2反应。
巨噬细胞是迟发性变态反应的效应细胞，由Th1T淋巴细胞所调控。记忆T细胞遇到周围环境中的抗原，可通过巨噬细胞转移抑制因子和IFN-γ等因子，诱导血液中单核细胞积聚和激活。攻击性迟发性变态反应能引起组织和肾小球损伤，清除巨噬细胞可以减轻这种损伤。
巨噬细胞抗原产生多种分子，直接或间接造成肾脏损伤。巨噬细胞介导的肾脏组织的损伤主要包括的过程有：在趋化因子的作用下，血液中的单核细胞进入肾组织；肾组织中的单核/巨噬细胞在各种细胞因子的作用下激活，产生多种细胞活性产物，促进肾小球硬化、新月体形成、肾小管间质损伤和纤维化的形成，受损的肾小球和肾小管间质的固有细胞因此激活，分泌更多的细胞活性物质，促进巨噬细胞在局部的积聚和增殖，进一步加重肾损伤。巨噬细胞产生的各种细胞活性物质及其病理生理作用详见表4-7-1。
表4-7-1 激活的巨噬细胞分泌的细胞因子及其对肾脏的损伤作用
续表
注：NO，一氧化氮；MMP，基质金属蛋白酶；MHC Ⅱ，主要组织相容性复合体Ⅱ。
在人类的IgA肾病中，肾小球和肾小管间质均发现有巨噬细胞的存在，巨噬细胞显然作为外来的炎性细胞参与了IgA肾病的发病，但其发病机制可能并不具有特异性。按照巨噬细胞在其他人类肾小球肾炎和实验性肾小球肾炎中的作用，推测在IgA肾病中，巨噬细胞可能通过下列环节参与发病：①外周血液中积聚的单核细胞，经细胞间黏附因子（intercellular adhesion factor，LFA-1）的作用，从毛细血管进入肾小球和肾小管间质。②在巨噬细胞移动抑制因子（macrophage migration inhibitory factor，MIF）和单核细胞趋化蛋白等趋化因子的作用下，巨噬细胞在肾小球中积聚。③肾小球内的巨噬细胞被细胞因子（如白介素-1、肿瘤坏死因子、MIF等）激活，在巨噬细胞集落刺激因子（macrophage colony stimulating factor，M-CSF）的刺激下在局部增殖。④增殖的巨噬细胞释放的各种细胞因子（PDGF、bFGF、IL-1）和TGF-β等，促进系膜细胞增殖、基质增生和肾小球硬化。⑤巨噬细胞在各种趋化因子（如纤维蛋白、MIF和骨调素等）作用下进入肾小囊，并在巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）的作用下在局部增殖，促进新月体的形成。⑥巨噬细胞和T细胞引起肾小囊破裂，使纤维母细胞得以进入并最终在肾小囊，形成纤维化。⑦同理在肾小管间质部位，巨噬细胞通过产生活性氧自由基、NO和TNF-α等，直接损伤肾小管上皮细胞及其周围的毛细血管等，通过分泌金属蛋白酶损伤肾小管基底膜，增加局部肾小管和毛细血管的通透性，通过分泌PDGF、FGF、IL-1等，刺激纤维母细胞积聚、增殖，通过分泌TGF-β，促进纤维合成，胶原蛋白合成和基质积聚，从而促进肾小管间质的纤维化。