ABSTRACT Mutualistic interactions with the commensal microbiota are enforced through a range of immune responses that confer metabolic benefits for the host and ensure tissue health and homeostasis. Immunoglobulin (Ig)A responses directly determine the composition of commensal species that colonize the intestinal tract but require significant metabolic resources to fuel antibody production by tissue-resident plasma cells. Here we demonstrate IgA responses are subject to diurnal regulation by dietary-derived metabolic cues and a cell-intrinsic circadian clock. Rhythmicity in IgA secretion conferred oscillatory patterns on the commensal microbial community and its associated metabolic activity, resulting in changes to metabolite availability over the course of the circadian day. Our findings suggest circadian networks comprising intestinal IgA, the diet and the microbiota align to ensure metabolic health. One-Sentence Summary We demonstrate diurnal rhythms in intestinal IgA act to cross-regulate oscillations in the abundance of commensal microbes to foster mutualism.

Rheumatoid arthritis is a chronic inflammatory disease that shows characteristic diurnal variation in symptom severity, where joint resident fibroblast-like synoviocytes (FLS) act as important mediators of arthritis pathology. We investigate the role of FLS circadian clock function in directing rhythmic joint inflammation in a murine model of inflammatory arthritis. We demonstrate FLS time-of-day-dependent gene expression is attenuated in arthritic joints, except for a subset of disease-modifying genes. The deletion of essential clock gene Bmal1 in FLS reduced susceptibility to collagen-induced arthritis but did not impact symptomatic severity in affected mice. Notably, FLS Bmal1 deletion resulted in loss of diurnal expression of disease-modulating genes across the joint, and elevated production of MMP3, a prognostic marker of joint damage in inflammatory arthritis. This work identifies the FLS circadian clock as an influential driver of daily oscillations in joint inflammation, and a potential regulator of destructive pathology in chronic inflammatory arthritis.

Summary Rheumatoid arthritis is a chronic inflammatory disease that shows characteristic diurnal variation in symptom severity, where joint resident fibroblast-like synoviocytes (FLS) act as important mediators of arthritis pathology. We investigate the role of FLS circadian clock function in directing rhythmic joint inflammation in a murine model of inflammatory arthritis. We demonstrate FLS time of day-dependent gene expression is attenuated in arthritic joints, except for a subset of disease-modifying genes. Deletion of essential clock gene Bmal1 in FLS reduced susceptibility to collagen-induced arthritis (CIA), but did not impact symptomatic severity in affected mice. Notably, FLS Bmal1 deletion resulted in loss of diurnal expression of disease-modulating genes across the joint, and elevated production of MMP3, a prognostic marker of joint damage in inflammatory arthritis. This work identifies the FLS circadian clock as an influential driver of daily oscillations in joint inflammation, and a potential regulator of destructive pathology in chronic inflammatory arthritis.