Disruption in homeostasis of interleukin-15 (IL-15) is linked to poor maternal and fetal outcomes during pregnancy. The only cells described to respond to IL-15 at the early maternal-fetal interface have been natural killer (NK) cells. We now show a novel population of macrophages, evident in several organs but enriched in the uterus of mice and humans, expressing the β chain of the IL-15 receptor complex (CD122) and responding to IL-15. CD122+ macrophages (CD122+Macs) are morphologic, phenotypic, and transcriptomic macrophages that can derive from bone marrow monocytes. CD122+Macs develop in the uterus and placenta with kinetics that mirror interferon (IFN) activity at the maternal-fetal interface. Macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) permits macrophages to express CD122, and IFNs are sufficient to drive expression of CD122 on macrophages. Neither Type-I nor Type-II IFNs are required to generate CD122+Macs, however. In response to IL-15, CD122+Macs activate the ERK signaling cascade and enhance production of proinflammatory cytokines after stimulation with the Toll-like receptor 9 agonist CpG. Finally, we provide evidence of human cells that phenocopy murine CD122+Macs in secretory phase endometrium during the implantation window and in first-trimester uterine decidua. Our data support a model wherein IFNs local to the maternal-fetal interface direct novel IL-15-responsive macrophages with the potential to mediate IL-15 signals critical for optimal outcomes of pregnancy.The microarray data presented in this article have been submitted to the Gene Expression Omnibus ( ) under accession number GSE132353.

Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection and resulting coronavirus disease (COVID-19) causes placental dysfunction, which increases the risk of adverse pregnancy outcomes. While abnormal placental pathology resulting from COVID-19 is common, direct infection of the placenta is rare. This suggests that pathophysiology associated with maternal COVID-19, rather than direct placental infection, is responsible for placental dysfunction and alteration of the placental transcriptome. We hypothesized that maternal circulating extracellular vesicles (EVs), altered by COVID-19 during pregnancy, contribute to placental dysfunction. To examine this hypothesis, we characterized maternal circulating EVs from pregnancies complicated by COVID-19 and tested their effects on trophoblast cell physiology

ABSTRACT Inappropriate type I interferon (IFN) signaling during embryo implantation and placentation is linked to poor pregnancy outcomes. Here, we evaluated the consequence of elevated type I IFN exposure on implantation using a biomimetic model of human implantation in an organ-on-a-chip device. We found that type I IFN reduced extravillous trophoblast (EVT) invasion capacity. Analyzing single-cell transcriptomes, we uncovered that IFN truncated endovascular EVT emergence in the implantation-on-a-chip device by stunting EVT epithelial-to-mesenchymal transition. Disruptions to the epithelial-to-mesenchymal transition is associated with the pathogenesis of preeclampsia, a life-threatening hypertensive disorder of pregnancy. Strikingly, unwarranted IFN stimulation induced genes associated with increased preeclampsia risk and a preeclamptic gene-like signature in EVTs. These dysregulated EVT phenotypes ultimately reduced EVT-mediated endothelial cell vascular remodeling in the implantation-on-a-chip device. Overall, our work indicates IFN signaling can alter EVT epithelial-to-mesenchymal transition progression which results in diminished EVT-mediated spiral artery remodeling and a preeclampsia gene signature upon sustained stimulation. Our work implicates unwarranted type I IFN as a maternal disturbance that can result in abnormal EVT function that could trigger preeclampsia.