Ferritin is a spherical molecule composed of 24 subunits of two types, ferritin H chain (FHC) and ferritin L chain (FLC). Ferritin stores iron within cells, but it also circulates and binds specifically and saturably to a variety of cell types. For most cell types, this binding can be mediated by ferritin composed only of FHC (HFt) but not by ferritin composed only of FLC (LFt), indicating that binding of ferritin to cells is mediated by FHC but not FLC. By using expression cloning, we identified human transferrin receptor-1 (TfR1) as an important receptor for HFt with little or no binding to LFt. In vitro, HFt can be precipitated by soluble TfR1, showing that this interaction is not dependent on other proteins. Binding of HFt to TfR1 is partially inhibited by diferric transferrin, but it is hindered little, if at all, by HFE. After binding of HFt to TfR1 on the cell surface, HFt enters both endosomes and lysosomes. TfR1 accounts for most, if not all, of the binding of HFt to mitogen-activated T and B cells, circulating reticulocytes, and all cell lines that we have studied. The demonstration that TfR1 can bind HFt as well as Tf raises the possibility that this dual receptor function may coordinate the processing and use of iron by these iron-binding molecules.

Osteoclasts, the only bone-resorbing cells, are central to the pathogenesis of osteoporosis, yet their development and regulation are incompletely understood. Multiple receptors of the immune system use a common signaling paradigm whereby phosphorylated immunoreceptor tyrosine-based activation motifs (ITAMs) within receptor-associated adapter proteins recruit the Syk tyrosine kinase. Here we demonstrate that a similar mechanism is required for development of functional osteoclasts. Mice lacking two ITAM-bearing adapters, DAP12 and the Fc receptor γ-chain (FcRγ), are severely osteopetrotic. DAP12 -/- FcR γ -/- bone marrow cells fail to differentiate into multinucleated osteoclasts or resorb bone in vitro and show impaired phosphorylation of the Syk tyrosine kinase. syk -/- progenitors are similarly defective in osteoclast development and bone resorption. Intact SH2-domains of Syk, introduced by retroviral transduction, are required for functional reconstitution of syk -/- osteoclasts, whereas intact ITAM-domains on DAP12 are required for reconstitution of DAP12 -/- FcR γ -/- cells. These data indicate that recruitment of Syk to phosphorylated ITAMs is critical for osteoclastogenesis. Although DAP12 appears to be primarily responsible for osteoclast differentiation in cultures directly stimulated with macrophage-colony stimulating factor and receptor activator of NF-κB ligand cytokines, DAP12 and FcRγ have overlapping roles in supporting osteoclast development in osteoblast–osteoclast cocultures, which mirrors their overlapping functions in vivo . These results provide new insight into the biology of osteoclasts and suggest novel therapeutic targets in diseases of bony remodeling.

Abstract Following neuronal injury, microglia initiate repair by phagocytosing dead neurons without eliciting inflammation. Prior evidence indicates triggering receptor expressed by myeloid cells‐2 (TREM2) promotes phagocytosis and retards inflammation. However, evidence that microglia and neurons directly interact through TREM2 to orchestrate microglial function is lacking. We here demonstrate that TREM2 interacts with endogenous ligands on neurons. Staining with TREM2‐Fc identified TREM2 ligands (TREM2‐L) on Neuro2A cells and on cultured cortical and dopamine neurons. Apoptosis greatly increased the expression of TREM2‐L. Furthermore, apoptotic neurons stimulated TREM2 signaling, and an anti‐TREM2 mAb blocked stimulation. To examine the interaction between TREM2 and TREM2‐L in phagocytosis, we studied BV2 microglial cells and their engulfment of apoptotic Neuro2A. One of our anti‐TREM2 mAb, but not others, reduced engulfment, suggesting the presence of a functional site on TREM2 interacting with neurons. Further, Chinese hamster ovary cells transfected with TREM2 conferred phagocytic activity of neuronal cells demonstrating that TREM2 is both required and sufficient for competent uptake of apoptotic neuronal cells. Finally, while TREM2‐L are expressed on neurons, TREM2 is not; in the brain, it is found on microglia. TREM2 and TREM2‐L form a receptor–ligand pair connecting microglia with apoptotic neurons, directing removal of damaged cells to allow repair.

Abstract DAP12 is an ITAM-containing adapter that associates with receptors in myeloid and NK cells. DAP12-associated receptors can give activation signals leading to cytokine production; however, in some situations, DAP12 inhibits cytokine production stimulated through TLRs and FcRs. Here we show that Triggering Receptor Expressed on Myeloid cells (TREM)-2 is responsible for the DAP12-mediated inhibition in mouse macrophages. A chimeric receptor composed of the extracellular domain of TREM-2 and the cytoplasmic domain of DAP12 inhibited the TLR- and FcR-induced TNF production of DAP12-deficient macrophages, whereas a TREM-1 chimera did not. In wild-type macrophages, TREM-2 knockdown increased TLR-induced TNF production. A TREM-2 Fc fusion protein bound to macrophages, indicating that macrophages express a TREM-2 ligand. Thus, the interaction of TREM-2 and its ligand results in an inhibitory signal that can reduce the inflammatory response.

Clearing cellular debris after brain injury represents an important mechanism in regaining tissue homeostasis and promoting functional recovery. Triggering receptor expressed on myeloid cells-2 (TREM2) is a newly identified receptor expressed on microglia and is thought to phagocytose damaged brain cells. The precise role of TREM2 during ischemic stroke has not been fully understood. We explore TREM2 in both in vitro and in vivo stroke models and identify a potential endogenous TREM2 ligand. TREM2 knockdown in microglia reduced microglial activation to an amoeboid phenotype and decreased the phagocytosis of injured neurons. Phagocytosis and infarcted brain tissue resorption was reduced in TREM2 knock-out (KO) mice compared with wild-type (WT) mice. TREM2 KO mice also had worsened neurological recovery and decreased viable brain tissue in the ipsilateral hemisphere. The numbers of activated microglia and phagocytes in TREM2 KO mice were decreased compared with WT mice, and foamy macrophages were nearly absent in the TREM2 KO mice. Postischemia, TREM2 was highly expressed on microglia and TREM2-Fc fusion protein (used as a probe to identify potential TREM2 binding partners) bound to an unknown TREM2 ligand that colocalized to neurons. Oxygen glucose deprivation-exposed neuronal media, or cellular fractions containing nuclei or purified DNA, but not cytosolic fractions, stimulated signaling through TREM2. TREM2-Fc fusion protein pulled down nucleic acids from ischemic brain lysate. These findings establish the relevance of TREM2 in the phagocytosis of the infarcted brain and emphasize its role in influencing neurological outcomes following stroke. Further, nucleic acids may be one potential ligand of TREM2 in brain ischemia.

Patients with chronic inflammatory disease (CID) treated with immunosuppressive medications have increased risk for severe COVID-19. Although mRNA-based SARS-CoV-2 vaccination provides protection in immunocompetent persons, immunogenicity in immunosuppressed patients with CID is unclear.To determine the immunogenicity of mRNA-based SARS-CoV-2 vaccines in patients with CID.Prospective observational cohort study.Two U.S. CID referral centers.Volunteer sample of adults with confirmed CID eligible for early COVID-19 vaccination, including hospital employees of any age and patients older than 65 years. Immunocompetent participants were recruited separately from hospital employees. All participants received 2 doses of mRNA vaccine against SARS-CoV-2 between 10 December 2020 and 20 March 2021. Participants were assessed within 2 weeks before vaccination and 20 days after final vaccination.Anti-SARS-CoV-2 spike (S) IgG+ binding in all participants, and neutralizing antibody titers and circulating S-specific plasmablasts in a subset to assess humoral response after vaccination.Most of the 133 participants with CID (88.7%) and all 53 immunocompetent participants developed antibodies in response to mRNA-based SARS-CoV-2 vaccination, although some with CID developed numerically lower titers of anti-S IgG. Anti-S IgG antibody titers after vaccination were lower in participants with CID receiving glucocorticoids (n = 17) than in those not receiving them; the geometric mean of anti-S IgG antibodies was 357 (95% CI, 96 to 1324) for participants receiving prednisone versus 2190 (CI, 1598 to 3002) for those not receiving it. Anti-S IgG antibody titers were also lower in those receiving B-cell depletion therapy (BCDT) (n = 10). Measures of immunogenicity differed numerically between those who were and those who were not receiving antimetabolites (n = 48), tumor necrosis factor inhibitors (n = 39), and Janus kinase inhibitors (n = 11); however, 95% CIs were wide and overlapped. Neutralization titers seemed generally consistent with anti-S IgG results. Results were not adjusted for differences in baseline clinical factors, including other immunosuppressant therapies.Small sample that lacked demographic diversity, and residual confounding.Compared with nonusers, patients with CID treated with glucocorticoids and BCDT seem to have lower SARS-CoV-2 vaccine-induced antibody responses. These preliminary findings require confirmation in a larger study.The Leona M. and Harry B. Helmsley Charitable Trust, Marcus Program in Precision Medicine Innovation, National Center for Advancing Translational Sciences, and National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases.

Abstract Fracture healing complications increase with age, with higher rates of delayed unions and nonunions and an associated increase in morbidity and mortality in older adults. Macrophages have a dynamic role in fracture healing, and we have previously demonstrated that age‐related changes in macrophages are associated with attenuated fracture repair in old mice. Here, we provide a single cell characterization of the immune cells involved in the early phase of fracture healing. We show that there were multiple transcriptionally distinct macrophage subpopulations present simultaneously within the healing tissue. Fracture healing was attenuated in old mice compared to young, and macrophages from the fracture callus of old mice demonstrated a pro‐inflammatory phenotype compared to young. Interestingly, Trem2 expression was decreased in old macrophages compared to young. Young mice lacking Trem2 demonstrated attenuated fracture healing and inflammatory dysregulation similar to old mice. Trem2 dysregulation has previously been implicated in other age‐related diseases, but its role in fracture healing is unknown. This work provides a robust characterization of the macrophage subpopulations involved in fracture healing, and further reveals the important role of Trem2 in fracture healing and may be a potential driver of age‐related inflammatory dysregulation. Future work may further examine macrophages and Trem2 as potential therapeutic targets for management of fracture repair in older adults.

Abstract Background Improving shared decision-making using a treat-to-target approach, including the use of clinical outcome measures, is important to providing high quality care for rheumatoid arthritis (RA). We developed an Electronic Health Record (EHR) integrated, patient-facing sidecar dashboard application that displays RA outcomes, medications, and lab results for use during clinical visits (“RA PRO dashboard”). The purpose of this study was to assess clinician perceptions and experiences using the dashboard in a university rheumatology clinic. Methods We conducted focus group (FG) discussions with clinicians who had access to the dashboard as part of a randomized, stepped-wedge pragmatic trial. FGs explored clinician perceptions towards the usability, acceptability, and usefulness of the dashboard. FG data were analyzed thematically using deductive and inductive techniques; generated themes were categorized into the domains of the Technology Acceptance Model (TAM). Results 3 FG discussions were conducted with a total of 13 clinicians. Overall, clinicians were enthusiastic about the dashboard and expressed the usefulness of visualizing RA outcome trajectories in a graphical format for motivating patients, enhancing patient understanding of their RA outcomes, and improving communication about medications. Major themes that emerged from the FG analysis as barriers to using the dashboard included inconsistent collection of RA outcomes leading to sparse data in the dashboard and concerns about explaining RA outcomes, especially to patients with fibromyalgia. Other challenges included time constraints and technical difficulties refreshing the dashboard to display real-time data. Methods for integrating the dashboard into the visit varied: some clinicians used the dashboard at the beginning of the visit as they documented RA outcomes; others used it at the end to justify changes to therapy; and a few shared it only with stable patients. Conclusions The study provides valuable insights into clinicians’ perceptions and experiences with the RA PRO dashboard. The dashboard showed promise in enhancing patient-clinician communication, shared decision-making, and overall acceptance among clinicians. Addressing challenges related to data collection, education, and tailoring dashboard use to specific patient populations will be crucial for maximizing its potential impact on RA care. Further research and ongoing improvements in dashboard design and implementation are warranted to ensure its successful integration into routine clinical practice.

Triggering receptor expressed in myeloid cells (TREM2) is a member of the immunoglobulin superfamily and is expressed in macrophages, dendritic cells, microglia, and osteoclasts. TREM2 plays a role in phagocytosis, regulates release of cytokine, contributes to microglia maintenance, and its ectodomain is shed from the cell surface. Using both pharmacological and genetic approaches we report here that the main protease contributing to the release of TREM2 ectodomain is ADAM17, (a disintegrin and metalloproteinase domain containing protein, also called TACE, TNFα converting enzyme) while ADAM10 plays a minor role. Using mutational analysis, we demonstrate that the main cleavage site of the sheddases is located within the stalk region of TREM2 proximal to the plasma membrane. Complementary biochemical experiments reveal that cleavage occurs between histidine 157 and serine 158. Shedding is not altered for the R47H-mutated TREM2 protein that confers an increased risk for the development of Alzheimers disease. O-glycosylation is detected within the stalk region, but distant to the cleavage site. These findings reveal a link between shedding of TREM2 and its regulation during inflammatory conditions or chronic neurodegenerative disease like AD in which activity or expression of sheddases might be altered.