Abstract To establish a more appropriate animal recipient for xenotransplantation, NOD/SCID/γcnull mice double homozygous for the severe combined immunodeficiency (SCID) mutation and interleukin-2Rγ (IL-2Rγ) allelic mutation (γcnull) were generated by 8 backcross matings of C57BL/6J-γcnull mice and NOD/Shi-scidmice. When human CD34+ cells from umbilical cord blood were transplanted into this strain, the engraftment rate in the peripheral circulation, spleen, and bone marrow were significantly higher than that in NOD/Shi-scid mice treated with anti-asialo GM1 antibody or in the β2-microglobulin–deficient NOD/LtSz-scid (NOD/SCID/β2mnull) mice, which were as completely defective in NK cell activity as NOD/SCID/γcnull mice. The same high engraftment rate of human mature cells was observed in ascites when peripheral blood mononuclear cells were intraperitoneally transferred. In addition to the high engraftment rate, multilineage cell differentiation was also observed. Further, even 1 × 102 CD34+ cells could grow and differentiate in this strain. These results suggest that NOD/SCID/γcnull mice were superior animal recipients for xenotransplantation and were especially valuable for human stem cell assay. To elucidate the mechanisms involved in the superior engraftment rate in NOD/SCID/γcnull mice, cytokine production of spleen cells stimulated with Listeria monocytogenesantigens was compared among these 3 strains of mice. The interferon-γ production from dendritic cells from the NOD/SCID/γcnull mouse spleen was significantly suppressed in comparison with findings in 2 other strains of mice. It is suggested that multiple immunological dysfunctions, including cytokine production capability, in addition to functional incompetence of T, B, and NK cells, may lead to the high engraftment levels of xenograft in NOD/SCID/γcnull mice.

Abstract Castleman's disease is a syndrome consisting of giant lymph node hyperplasia with plasma cell infiltration, fever, anemia, hypergammaglobulinemia, and an increase in the plasma level of acute phase proteins. It has been reported that clinical abnormalities disappear after the resection of the affected lymph nodes, suggesting that products of lymph nodes may cause such clinical abnormalities. Interleukin-6 (IL-6) is a cytokine inducing B-cell differentiation to immunoglobulin-producing cells and regulating biosynthesis of acute phase proteins. This report demonstrates that the germinal centers of hyperplastic lymph nodes of patients with Castleman's disease produce large quantities of IL-6 without any significant production of other cytokines. In a patient with a solitary hyperplastic lymph node, clinical improvement and decrease in serum IL-6 were observed following surgical removal of the involved lymph node. There was a correlation between serum IL-6 level, lymph node hyperplasia, hypergammaglobulinemia, increased level of acute phase proteins, and clinical abnormalities. The findings in this report indicate that the generation of IL-6 by B cells in germinal centers of hyperplastic lymph nodes of Castleman's disease may be the key element responsible for the variety of clinical symptoms in this disease.

Although germline cells can form multipotential embryonic stem (ES)/embryonic germ (EG) cells, these cells can be derived only from embryonic tissues, and such multipotent cells have not been available from neonatal gonads. Here we report the successful establishment of ES-like cells from neonatal mouse testis. These ES-like cells were phenotypically similar to ES/EG cells except in their genomic imprinting pattern. They differentiated into various types of somatic cells in vitro under conditions used to induce the differentiation of ES cells and produced teratomas after inoculation into mice. Furthermore, these ES-like cells formed germline chimeras when injected into blastocysts. Thus, the capacity to form multipotent cells persists in neonatal testis. The ability to derive multipotential stem cells from the neonatal testis has important implications for germ cell biology and opens the possibility of using these cells for biotechnology and medicine.

Summary

 Oligomeric forms of amyloid-β peptide (Aβ) are thought to play a pivotal role in the pathogenesis of Alzheimer's disease (AD), but the mechanism involved is still unclear. Here, we generated induced pluripotent stem cells (iPSCs) from familial and sporadic AD patients and differentiated them into neural cells. Aβ oligomers accumulated in iPSC-derived neurons and astrocytes in cells from patients with a familial amyloid precursor protein (APP)-E693Δ mutation and sporadic AD, leading to endoplasmic reticulum (ER) and oxidative stress. The accumulated Aβ oligomers were not proteolytically resistant, and docosahexaenoic acid (DHA) treatment alleviated the stress responses in the AD neural cells. Differential manifestation of ER stress and DHA responsiveness may help explain variable clinical results obtained with the use of DHA treatment and suggests that DHA may in fact be effective for a subset of patients. It also illustrates how patient-specific iPSCs can be useful for analyzing AD pathogenesis and evaluating drugs.

gp130 is a ubiquitously expressed signal-transducing receptor component shared by interleukin 6, interleukin 11, leukemia inhibitory factor, oncostatin M, ciliary neurotrophic factor, and cardiotrophin 1. To investigate physiological roles of gp130 and to examine pathological consequences of a lack of gp130, mice deficient for gp130 have been prepared. Embryos homozygous for the gp130 mutation progressively die between 12.5 days postcoitum and term. On 16.5 days postcoitum and later, they show hypoplastic ventricular myocardium without septal and trabecular defect. The subcellular ultrastructures in gp130-/- cardiomyocytes appear normal. The mutant embryos have greatly reduced numbers of pluripotential and committed hematopoietic progenitors in the liver and differentiated lineages such as T cells in the thymus. Some gp130-/- embryos show anemia due to impaired development of erythroid lineage cells. These results indicate that gp130 plays a crucial role in myocardial development and hematopoiesis during embryogenesis.

The transcription factor recombination signal binding protein-J (RBP-J) functions immediately downstream of the cell surface receptor Notch and mediates transcriptional activation by the intracellular domain of all four kinds of Notch receptors. To investigate the function of RBP-J, we introduced loxP sites on both sides of the RBP-J exons encoding its DNA binding domain. Mice bearing the loxP-flanked RBP-J alleles, RBP-J(f/f), were mated with Mx-Cre transgenic mice and deletional mutation of the RBP-J gene in adult mice was induced by injection of the IFN-alpha inducer poly(I)-poly(C). Here we show that inactivation of RBP-J in bone marrow resulted in a block of T cell development at the earliest stage and increase of B cell development in the thymus. Lymphoid progenitors deficient in RBP-J differentiate into B but not T cells when cultured in 2'-deoxyguanosine-treated fetal thymic lobes by hanging-drop fetal thymus organ culture. Competitive repopulation assay also revealed cell autonomous deficiency of T cell development from bone marrow of RBP-J knockout mouse. Myeloid and B lineage differentiation appears normal in the bone marrow of RBP-J-inactivated mice. These results suggest that RBP-J, probably by mediating Notch signaling, controls T versus B cell fate decision in lymphoid progenitors.

Anacardic acid attenuates mutant TDP-43–associated abnormalities in motor neurons derived from ALS patient–specific induced pluripotent stem cells.

Abstract Flt-1, also known as vascular endothelial growth factor receptor 1 (VEGFR-1), is a high-affinity tyrosine kinase receptor for VEGF and is expressed almost exclusively on vascular endothelial cells. As an exception, Flt-1 transcript was recently found to be expressed in human peripheral blood monocytes. However, the protein of the Flt-1 receptor on the cell surface of monocytes is yet to be identified, and whether the Flt-1 protein is expressed during the differentiation of monocyte-macrophage lineage cells has not been examined. Using monoclonal antibodies against 2 different antigenic epitopes on the Flt-1 extracellular domain, this study found that the major population of the monocyte-marker CD97+ cells in human peripheral blood express Flt-1 as a cell surface molecule. VEGFR-2 (KDR/Flk-1) was not expressed at detectable levels in these cells. An Flt-1 neutralizing monoclonal antibody significantly suppressed VEGF-induced migration of the monocytes, suggesting an important role for Flt-1 in the biologic function of monocytes. Furthermore, CD34+cells in human cord blood, originally negative for the Flt-1 expression, differentiated into Flt-1+ cells in association with the appearance of monocyte-macrophage markers after a 2-week culture in the presence of hematopoietic cytokines. In addition, the Flt-1+CD11b+ cell fraction from CD34+ cells was found to efficiently differentiate into multinuclear osteoclasts in the presence of macrophage colony-stimulating factor and osteoclast differentiation factor. These results strongly suggest that Flt-1 is a novel cell surface marker as well as a biologically functional molecule for monocyte-macrophage lineages in humans.