Abstract In the murine system, a number of cytokines (including interleukin-3 [IL-3], IL-4, and stem cell factor [SCF]) promote the growth of mast cells (MCs). However, so far little is known about factors controlling differentiation of human MCs. Recent data suggest that human MCs express receptors (R) for SCF. The aim of the present study was to investigate whether recombinant human (rh) SCF induces differentiation of human MCs from their precursor cells. For this purpose, bone marrow (BM; normal donors, n = 6) and peripheral blood (PB; normal donors, n = 11) mononuclear cells (MNC) were cultured in the presence of rhSCF, rhIL-3, rhIL-4, rhIL-9, recombinant human macrophage colony-stimulating factor (rhM-CSF), or control medium in long-term (8 weeks) suspension cultures. After 4 weeks, up to 5% of the MNC (BM and PB) cultured in the presence of rhSCF, but not in the presence of other cytokines, were found to exhibit the characteristics of MCs. These MCs expressed the YB5.B8-reactive domain of the SCF R as well as IgE R, as determined by combined toluidine blue/immunofluorescence staining. Myeloid antigens, likewise expressed on human basophils (ie, CD11b, CDw65, and Bsp-1), could not be detected on these cells. Furthermore, rhSCF, but not rhIL- 3, rhIL-4, rhIL-9, or rhM-CSF, induced dose- and time-dependent increases in the formation of cellular tryptase (an MC-specific enzyme) (rhSCF [100 ng/mL], 1,308 +/- 679 ng/mL v control medium, 18 +/- 6 ng/mL tryptase on day 35 of PB cell cultures), as well as an increase in cellular histamine. After 6 to 8 weeks, when other mature hematopoietic cells decreased, MCs still could be detected in culture, with up to 40% of all cells being MCs. To test whether rhSCF also activates tissue MCs, we performed histamine release experiments (dispersed tissue; lung, n = 3; uterus, n = 3). SCF was found to enhance (by up to 3.4-fold) the capacity of the MCs to release histamine upon cross-linkage of IgE R with anti-IgE. Together, these observations suggest that rhSCF induces in vitro differentiation of human MCs from their BM and PB precursor cells in long-term culture and upregulates MC releasability.

Dendritic cell (DC) progenitors adapt their transcriptional program during development, generating different subsets. How chromatin modifications modulate these processes is unclear. Here, we investigate the impact of histone deacetylation on DCs by genetically deleting histone deacetylase 1 (HDAC1) or HDAC2 in hematopoietic progenitors and CD11c-expressing cells. While HDAC2 is not critical for DC development, HDAC1 deletion impairs pro-pDC and mature pDC generation and affects ESAM

Abstract TGF-β family ligands are key regulators of dendritic cell (DC) differentiation and activation. Epidermal Langerhans cells (LCs) require TGF- β family signaling for their differentiation and canonical TGF-β1 signaling secures a non-activated LC state. LCs reportedly control skin inflammation and are replenished from peripheral blood monocytes, which also give rise to pro-inflammatory monocyte-derived DCs (moDCs). Among all the miRNAs differentially expressed in LC vs moDCs, we observed miR-424 to be strongly induced during moDC differentiation from monocytes. We discovered that miR-424 is required for moDC differentiation from human and murine precursor cells in vitro and for inflammation-associated moDC in vivo . Mechanistically we found that low levels of miR-424 facilitate TGF-β1-dependent LC differentiation at the expense of moDC differentiation. Loss of miR-424 in monocyte/DC precursors resulted in the induction of TGF-β pathway. Therefore, miR-424 plays a decisive role in anti-inflammatory LC vs pro-inflammatory moDC differentiation from monocytes, and its repression allows TGF-β ligands to promote LC differentiation. Short summary Monocytes give rise to two distinct DC subsets in skin inflammation, exhibiting opposite roles in inflammation. This study identified miR-424(322) as a molecular switch controlling pro-inflammatory (moDC) vs anti-inflammatory LC subset differentiation by modulating TGF-β signaling.

Aggregation and misfolding of amyloid beta (Aβ) and tau proteins, suggested to arise from post-translational modification processes, are thought to be the main cause of Alzheimer's disease (AD). Additionally, a plethora of evidence exists that links metabolic dysfunctions such as obesity, type 2 diabetes (T2D), and dyslipidemia to the pathogenesis of AD. We thus investigated the combinatory effect of T2D and human glutaminyl cyclase activity (pyroglutamylation), on the pathology of AD and whether astaxanthin (ASX) treatment ameliorates accompanying pathophysiological manifestations. Male transgenic AD mice, APPxhQC, expressing human APP751 with the Swedish and the London mutation and human glutaminyl cyclase (hQC) enzyme and their non-transgenic (NTG) littermates were used. Both APPxhQC and NTG mice were allocated to 3 groups, control, T2D-control, and T2D-ASX. Mice were fed control or high fat diet ± ASX for 13 weeks starting at an age of 11-12 months. High fat diet fed mice were further treated with streptozocin for T2D induction. Effects of genotype, T2D induction, and ASX treatment were evaluated by analysing glycemic readouts, lipid concentration, Aβ deposition, hippocampus-dependent cognitive function and nutrient sensing using immunosorbent assay, ELISA-based assays, western blotting, immunofluorescence staining, and behavioral testing via Morris water maze (MWM), respectively. APPxhQC mice presented a higher glucose sensitivity compared to NTG mice. T2D-induced brain dysfunction was more severe in NTG compared to the APPxhQC mice. T2D induction impaired memory functions while increasing hepatic LC3B, ABCA1, and p65 levels in NTG mice. T2D induction resulted in a progressive shift of Aβ from the soluble to insoluble form in APPxhQC mice. ASX treatment reversed T2D- induced memory dysfunction in NTG mice and in parallel increased hepatic pAKT while decreasing p65 and increasing cerebral p-S6rp and p65 levels. ASX treatment reduced soluble Aβ38 and Aβ40 and insoluble Aβ40 levels in T2D-induced APPxhQC mice. We demonstrate that T2D induction in APPxhQC mice poses additional risk for AD pathology as seen by increased Aβ deposition. Although ASX treatment reduced Aβ expression in T2D-induced APPxhQC mice and rescued T2D-induced memory impairment in NTG mice, ASX treatment alone may not be effective in cases of T2D comorbidity and AD.