TGF-beta is a pluripotent cytokine that is capable of inducing the expression of Foxp3 in naive T lymphocytes. TGF-beta-induced cells are phenotypically similar to thymic-derived regulatory T cells in that they are anergic and suppressive. We have examined the cytokine and costimulatory molecule requirements for TGF-beta-mediated induction and maintenance of Foxp3 by CD4(+)Foxp3(-) cells. IL-2 plays a non-redundant role in TGF-beta-induced Foxp3 expression. Other common gamma-chain-utilizing cytokines were unable to induce Foxp3 expression in IL-2-deficient T cells. The role of CD28 in the induction of Foxp3 was solely related to its capacity to enhance the endogenous production of IL-2. Foxp3 expression was stable in vitro and in vivo in the absence of IL-2. As TGF-beta-induced T regulatory cells can be easily grown in vitro, they may prove useful for the treatment of autoimmune diseases, for the prevention of graft rejection, and graft versus host disease.

TGF-β family members are highly pleiotropic cytokines with diverse regulatory functions. TGF-β is normally found in the latent form associated with latency-associated peptide (LAP). This latent complex can associate with latent TGFβ-binding protein (LTBP) to produce a large latent form. Latent TGF-β is also found on the surface of activated FOXP3 + regulatory T cells (Tregs), but it is unclear how it is anchored to the cell membrane. We show that GARP or LRRC32, a leucine-rich repeat molecule of unknown function, is critical for tethering TGF-β to the cell surface. We demonstrate that platelets and activated Tregs co-express latent TGF-β and GARP on their membranes. The knockdown of GARP mRNA with siRNA prevented surface latent TGF-β expression on activated Tregs and recombinant latent TGF-β1 is able to bind directly with GARP. Confocal microscopy and immunoprecipitation strongly support their interactions. The role of TGF-β on Tregs appears to have dual functions, both for Treg-mediated suppression and infectious tolerance mechanism.

CD4+FoxP3+ regulatory T (T reg) cells comprise a separate lineage of T cells that are essential for maintaining immunological tolerance to self. The molecular mechanism(s) by which T reg cells mediate their suppressive effects remains poorly understood. One molecule that has been extensively studied in T reg cell suppression is transforming growth factor (TGF)-β, but its importance remains controversial. We found that TGF-β complexed to latency-associated peptide (LAP) is expressed on the cell surface of activated but not resting T reg cells. T reg cell LAP–TGF-β plays an important role in the suppression of the proliferation of activated T cells, but it is not required for the suppression of naive T cell activation. More importantly, T reg cell–derived TGF-β could generate de novo CD4+FoxP3+ T cells in vitro from naive precursors in a cell contact–dependent, antigen-presenting cell–independent and αV integrin–independent manner. The newly induced CD4+FoxP3+ T cells are suppressive both in vitro and in vivo. Transfer of activated antigen-specific T reg cells with naive antigen-specific responder T cells to normal recipients, followed by immunization, also results in induction of FoxP3 expression in the responder cells. T reg cell–mediated generation of functional CD4+FoxP3+ cells via this TGF-β–dependent pathway may represent a major mechanism as to how T reg cells maintain tolerance and expand their suppressive abilities.

Atherosclerosis involves inflammatory and thrombotic mechanisms, to which both platelets and transforming growth factor β (TGFβ) contribute. The effect of platelet-derived TGFβ on atherosclerosis is, however, unknown and therefore investigated. Murine platelet-selective TGFβ-deficiency (plt-TGFβ-/-) was created by a Pf4-Cre approach, and an atherosclerotic mouse model was established by functional abrogation of Ldlr and 10-15 weeks of a high-fat diet in plt-TGFβ-/- mice and their non-plt-TGFβ-/- littermates. En face Oil Red O staining of the aorta showed more atherosclerotic lesion formation in plt-TGFβ-/- mice, with significant increases in both lesion size and lesion coverage of the total aortic area. Cryosections of the aortic root confirmed the aggravation of atherogenesis. Platelet-derived TGFβ deficiency increased circulating platelets and plasma levels of total cholesterol, LDL-cholesterol, and triglycerides after a 10 or 15 week high-fat diet period. RNA sequencing and proteomic analyses of the aorta showed signs of CD4+ T effector cell and macrophage activation in plt-TGFβ-/- mice. In conclusion, platelet-specific TGFβ deficiency aggravates atherosclerosis, via increasing arterial inflammation and plasma levels of cholesterol. Our findings demonstrate that platelet-derived TGFβ is prominently athero-protective.

Inflammation is a hallmark of amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and is often assessed through biological samples. Due to the easier access, peripheral blood is more commonly phenotyped instead of cerebrospinal fluid (CSF) or affected tissues in ALS. Here, using flow cytometry, we compared the composition of T cell subsets in blood and CSF in ALS patients. We found consistent but weak correlations between blood and CSF for all T cell subsets examined. This finding implies that blood and CSF offer complementary information when characterizing T cell immunity in ALS and blood may not be used as a surrogate for CSF.