The cytokine TFG-β contributes to the differentiation of both regulatory T cells and TH17 cells. This paper shows that in intestinal lamina propria cell lineage differentiation depends on the local TFG-β concentration. T helper cells that produce IL-17 (TH17 cells) promote autoimmunity in mice and have been implicated in the pathogenesis of human inflammatory diseases. At mucosal surfaces, TH17 cells are thought to protect the host from infection, whereas regulatory T (Treg) cells control immune responses and inflammation triggered by the resident microflora1,2,3,4,5. Differentiation of both cell types requires transforming growth factor-β (TGF-β), but depends on distinct transcription factors: RORγt (encoded by Rorc(γt)) for TH17 cells and Foxp3 for Treg cells6,7,8. How TGF-β regulates the differentiation of T cells with opposing activities has been perplexing. Here we demonstrate that, together with pro-inflammatory cytokines, TGF-β orchestrates TH17 cell differentiation in a concentration-dependent manner. At low concentrations, TGF-β synergizes with interleukin (IL)-6 and IL-21 (refs 9–11) to promote IL-23 receptor (Il23r) expression, favouring TH17 cell differentiation. High concentrations of TGF-β repress IL23r expression and favour Foxp3+ Treg cells. RORγt and Foxp3 are co-expressed in naive CD4+ T cells exposed to TGF-β and in a subset of T cells in the small intestinal lamina propria of the mouse. In vitro, TGF-β-induced Foxp3 inhibits RORγt function, at least in part through their interaction. Accordingly, lamina propria T cells that co-express both transcription factors produce less IL-17 (also known as IL-17a) than those that express RORγt alone. IL-6, IL-21 and IL-23 relieve Foxp3-mediated inhibition of RORγt, thereby promoting TH17 cell differentiation. Therefore, the decision of antigen-stimulated cells to differentiate into either TH17 or Treg cells depends on the cytokine-regulated balance of RORγt and Foxp3.

Abstract An imbalance in gut homeostasis results in local and systemic pathogenesis. It is still not well-understood how the immune system interacts with the gut microbiome and maintains a delicate balance. Here, we utilized a mouse model in which STAT3 expression is deleted in CD11c + (i.e., dendritic) cells (STAT3 cKO); these mice developed an ulcerative colitis-like disease, colon carcinoma and myelodysplastic syndrome-like disease. Circulating IgE levels in STAT3 cKO mice were significantly elevated. The gut microbiome was indispensable for the observed pathogenesis, as treatment with broad-spectrum antibiotics or cross-fostering STAT3 cKO pups with mothers harboring a different microbiome prevented disease development. Gut microbiome analyses suggested that decreased commensal bacteria and increased pathogenic bacteria most likely contributed to disease. Our data suggest that STAT3 controls the manifestation of inflammation in the gut caused by the microbiome. Therefore, we conclude that a deficiency of STAT3 in DCs is sufficient to trigger uncontrolled inflammation and the development of inflammatory bowel disease.

ABSTRACT Semen is one of the common body fluids in sexual crime cases. The current methods of semen identification have certain limitations, so it is necessary to search for other methods. In addition, there are few reports of microbiome changes in body fluids under simulated crime scenes. It is essential to further reveal the changes in semen microbiomes after exposure to various simulated crime scenes. Semen samples from eight volunteers were exposed in closed plastic bags, soil, indoor, cotton, polyester, and wool fabrics. A total of 68 samples (before and after exposure) were collected, detected by 16S rDNA sequencing, and analyzed for the microbiome signature. Finally, a random forest model was constructed for body fluid identification. After exposure, the relative abundance of Pseudomonas and Rhodococcus changed dramatically in almost all groups. In addition, the treatment with the closed plastic bags or soil groups had a greater impact on the semen microbiome. According to the Shannon indices, the alpha diversity of the closed plastic bags and soil groups was much lower than that of the other groups. Attention should be given to the above two scenes in practical work of forensic medicine. In this study, the accuracy of semen recognition was 100%. The exposed semen can still be correctly identified as semen based on its microbiota characteristics. In summary, semen microbiomes exposed to simulated crime scenes still have good application potential for body fluid identification. IMPORTANCE In this study, the microbiome changes of semen exposed to different environments were observed, and the exposed semen microbiome still has a good application potential in body fluid identification.