The STAT1 transcription factor is activated in response to many cytokines and growth factors. To study the requirement for STAT1 in vivo, we disrupted the Stat1 gene in embryonic stem (ES) cells and in mice. Stat1−/− ES cells were unresponsive to interferon (IFN), but retained responsiveness to leukemia inhibitory factor (LIF) and remained LIF dependent for undifferentiated growth. Stat1−/− animals were born at normal frequencies and displayed no gross developmental defects. However, these animals failed to thrive and were extremely susceptible to viral disease. Cells and tissues from Stat1−/− mice were unresponsive to IFN, but remained responsive to all other cytokines tested. Thus, STAT1 appears to be specific for IFN pathways that are essential for viability in the face of otherwise innocuous pathogens.

Abstract The accumulation of myeloid suppressor cells (MSCs) is associated with immune suppression in tumor-bearing mice and in cancer patients. The suppressive activity of MSC correlates with the expression of the myeloid markers Gr-1, CD115 (macrophage colony-stimulating factor receptor), and F4/80. Gr-1+CD115+ MSCs, in addition to being able to suppress T-cell proliferation in vitro, can induce the development of Foxp3+ T regulatory cells (Treg) in vivo, which are anergic and suppressive. Furthermore, the secretion of interleukin (IL)-10 and transforming growth factor-β by Gr-1+CD115+ MSCs was induced and enhanced, respectively, on IFN-γ stimulation. The development of Treg requires antigen-associated activation of tumor-specific T cells, depends on the presence of IFN-γ and IL-10, and is independent of the nitric oxide–mediated suppressive mechanism by MSC. Our data provide evidence that Gr-1+CD115+ MSC can mediate the development of Treg in tumor-bearing mice and show a novel immune suppressive mechanism by which MSCs can suppress antitumor responses. (Cancer Res 2006; 66(2): 1123-31)

Exposure to manganese via inhalation has long been known to elicit neurotoxicity in adults, but little is known about possible consequences of exposure via drinking water. In this study, we report results of a cross-sectional investigation of intellectual function in 142 10-year-old children in Araihazar, Bangladesh, who had been consuming tube-well water with an average concentration of 793 μg Mn/L and 3 μg arsenic/L. Children and mothers came to our field clinic, where children received a medical examination in which weight, height, and head circumference were measured. Children’s intellectual function was assessed on tests drawn from the Wechsler Intelligence Scale for Children, version III, by summing weighted items across domains to create Verbal, Performance, and Full-Scale raw scores. Children provided urine specimens for measuring urinary As and creatinine and were asked to provide blood samples for measuring blood lead, As, Mn, and hemoglobin concentrations. After adjustment for sociodemographic covariates, water Mn was associated with reduced Full-Scale, Performance, and Verbal raw scores, in a dose–response fashion; the low level of As in water had no effect. In the United States, roughly 6% of domestic household wells have Mn concentrations that exceed 300 μg Mn/L, the current U.S. Environmental Protection Agency lifetime health advisory level. We conclude that in both Bangladesh and the United States, some children are at risk for Mn-induced neurotoxicity.

The NS1 protein is the only nonstructural protein encoded by influenza A virus. It has been proposed that the NS1 performs several regulatory functions during the viral replication cycle, including the regulation of synthesis, transport, splicing, and translation of mRNAs. Through the use of reverse genetics, a viable transfectant influenza A virus (delNS1) which lacks the NS1 gene has been generated. Our results indicate that the NS1 of influenza A virus is an auxiliary (virulence) factor which plays a crucial role in inhibiting interferon-mediated antiviral responses of the host.

Ras, STAT3, and Transformation The STAT (signal transducer and activator of transcription) proteins are activated in response to receptor stimulation and act in the nucleus to regulate gene expression. Gough et al. (p. 1713 ) found that STAT3 functioned in transformation of cells by the oncogene Ras. However, this activity was maintained in mutants of STAT that fail to activate transcription. Instead, the active STAT3 appeared to be associated with mitochondria. Furthermore, modified STAT3 targeted to the mitochondria promoted transformation by Ras, and mitochondrial function was disrupted in Ras-transformed cells lacking STAT3. Such transformation-specific effects of STAT3 could be a useful target in developing anticancer therapies.

Animal experiments employing controlled degrees of cerebral ischemia have demonstrated that elevated blood-brain glucose concentrations greatly enhance the extent and degree of subsequent brain damage. The question of whether or not a similar relationship applies in man was examined by retrospectively segregating patients admitted with the diagnosis of ischemic stroke into diabetic (n = 35) and nondiabetic (n = 72) groups. A separate nondiabetic population with ischemic stroke was prospectively analyzed by dividing patients into those with an admission blood glucose level above (n = 14) or below (n = 17) 120 mg/dl. The neurologic status at discharge was used to stratify outcome as good, fair, or poor in the retrospective study. The ability or inability to return to work was used to separate good and poor outcomes in the prospective study. Neurologic outcome in diabetic patients with stroke was significantly worse (p less than 0.05) than in nondiabetic patients, and the diabetic patients had a greater (p less than 0.05) number of stroke-related deaths. In the prospective study, neurologic outcome also was worse with high blood sugar levels, only 43 percent of the patients with blood glucose values above 120 mg/dl returned to work, whereas 76 percent of those with lower blood sugar values regained employment (p = 0.061).

Human alpha- and beta-interferons (IFNs) stimulate rapid but transient increases in transcription from a set of previously quiescent genes. Protein synthesis is not required for initial stimulation, but duration of the response is limited to a few hours by a process requiring synthesis of new proteins. An IFN-stimulated response element (ISRE) was identified 5' to an inducible gene by deletion analysis and point mutagenesis, and sequence comparisons with other promoters defined the consensus element YAGTTTC(A/T)YTTTYCC. Two classes of IFN-inducible nuclear factors were found that bind to the ISRE. The most rapidly induced factor appeared without new protein synthesis, whereas a second factor required active protein synthesis for its appearance and maintenance. The kinetics of appearance and loss of these binding activities correlate with the activation and repression of IFN-stimulated genes. These different IFN-activated or induced factors may bind sequentially to the same essential promoter element to first increase and then repress transcription.

Abstract Progressive brain damage after transient cerebral ischemia may be related to changes in postischemic cerebral blood flow and metabolism. Regional cerebral blood flow (rCBF) and cerebral glucose utilization (rCGU) were measured in adult rats prior to, during (only rCBF), and serially after transient forebrain ischemia. Animals were subjected to 30 minutes of forebrain ischemia by occluding both common carotid arteries 24 hours after cauterizing the vertebral arteries. Regional CBF was measured by the indicator‐fractionation technique using 4‐iodo‐[ 14 C]‐antipyrine. Regional CGU was measured by the 2‐[ 14 C]deoxyglucose method. The results were correlated with the distribution and progression of ischemic neuronal damage in animals subjected to an identical ischemic insult. Cerebral blood flow to forebrain after 30 minutes of moderate to severe ischemia ( < 10% control CBF) was characterized by 5 to 15 minutes of hyperemia; rCBF then fell below normal and remained low for as long as 24 hours. Postischemic glucose utilization in the forebrain, except in the hippocampus, was depressed below control values at 1 hour and either remained low (neocortex, striatum) or gradually rose to normal (white matter) by 48 hours. In the hippocampus, glucose utilization equaled the control value at 1 hour and fell below control between 24 and 48 hours. The appearance of moderate to severe morphological damage in striatum and hippocampus coincided with a late rise of rCBF above normal and with a fall of rCGU; the late depression of rCGU was usually preceded by a period during which metabolism was increased relative to adjacent tissue. Further refinement of these studies may help identify salvageable brain after ischemia and define ways to manipulate CBF and metabolism in the treatment of stroke.