Cytokines are thought to be important mediators in physiologic and pathophysiologic processes affecting the central nervous system (CNS). To explore this hypothesis, transgenic mice were generated in which the cytokine interleukin 6 (IL-6), under the regulatory control of the glial fibrillary acidic protein gene promoter, was overexpressed in the CNS. A number of transgenic founder mice and their offspring exhibited a neurologic syndrome the severity of which correlated with the levels of cerebral IL-6 expression. Transgenic mice with high levels of IL-6 expression developed severe neurologic disease characterized by runting, tremor, ataxia, and seizure. Neuropathologic manifestations included neuro-degeneration, astrocytosis, angiogenesis, and induction of acute-phase-protein production. These findings indicate that cytokines such as IL-6 can have a direct pathogenic role in inflammatory, infectious, and neurodegenerative CNS diseases.

Objective To determine whether aspirin and antioxidant therapy, combined or alone, are more effective than placebo in reducing the development of cardiovascular events in patients with diabetes mellitus and asymptomatic peripheral arterial disease. Design Multicentre, randomised, double blind, 2×2 factorial, placebo controlled trial. Setting 16 hospital centres in Scotland, supported by 188 primary care groups. Participants 1276 adults aged 40 or more with type 1 or type 2 diabetes and an ankle brachial pressure index of 0.99 or less but no symptomatic cardiovascular disease. Interventions Daily, 100 mg aspirin tablet plus antioxidant capsule (n=320), aspirin tablet plus placebo capsule (n=318), placebo tablet plus antioxidant capsule (n=320), or placebo tablet plus placebo capsule (n=318). Main outcome measures Two hierarchical composite primary end points of death from coronary heart disease or stroke, non-fatal myocardial infarction or stroke, or amputation above the ankle for critical limb ischaemia; and death from coronary heart disease or stroke. Results No evidence was found of any interaction between aspirin and antioxidant. Overall, 116 of 638 primary events occurred in the aspirin groups compared with 117 of 638 in the no aspirin groups (18.2% v 18.3%): hazard ratio 0.98 (95% confidence interval 0.76 to 1.26). Forty three deaths from coronary heart disease or stroke occurred in the aspirin groups compared with 35 in the no aspirin groups (6.7% v 5.5%): 1.23 (0.79 to 1.93). Among the antioxidant groups 117 of 640 (18.3%) primary events occurred compared with 116 of 636 (18.2%) in the no antioxidant groups (1.03, 0.79 to 1.33). Forty two (6.6%) deaths from coronary heart disease or stroke occurred in the antioxidant groups compared with 36 (5.7%) in the no antioxidant groups (1.21, 0.78 to 1.89). Conclusion This trial does not provide evidence to support the use of aspirin or antioxidants in primary prevention of cardiovascular events and mortality in the population with diabetes studied. Trial registration Current Controlled Trials ISRCTN53295293.

Postnatal neurogenesis can be modulated after brain injury, but the role of the attendant expression of inflammatory mediators in such responses remains to be determined. Here we report that transgenically directed production of interleukin-6 (IL-6) by astroglia decreased overall neurogenesis by 63% in the hippocampal dentate gyrus of young adult transgenic mice. The proliferation, survival, and differentiation of neural progenitor cells labeled with the thymidine analog bromodeoxyuridine were all reduced in the granule cell layer of these mice, whereas their distribution and gliogenesis appeared normal. These effects were not a consequence of general toxicity of the IL-6 transgene, because they were manifested in the absence of neuronal death and of major changes in glial cell number and morphology. These findings suggest that long-term exposure of the brain to proinflammatory mediators such as IL-6, as is seen in certain degenerative disorders and infections, can interfere with adult neurogenesis.

Insulin-dependent diabetes (IDD) results from the autoimmune destruction of the insulin-producing pancreatic beta cells. Autoreactive T-lymphocytes are thought to play a pivotal role in the pathogenesis of IDD; however, the target antigens of these cells, as well as the inductive events in the disease, are unclear. PBMC in persons with or at increased risk for IDD show elevated reactivity to the beta cell enzyme glutamate decarboxylase (GAD). To identify the T-lymphocyte-reactive determinants of GAD, an overlapping set of synthetic peptides was used to stimulate the PBMC from these individuals, PBMC responsiveness to GAD peptides was not restricted to those with IDD, and a number of peptides elicited responses in PBMC. However, the major determinant of GAD recognized by persons at increased risk for IDD was amino acids 247-279, a region which has significant sequence similarity to the P2-C protein of Coxsackie B virus (47% of 15 increased risk [islet cell autoantibody-positive relatives]; 25% of 16 newly diagnosed IDD patients; and 0% of 13 healthy control subjects). Responses to tetanus and insulin antigens were not different between the study groups. In addition, PBMC from individuals responding to GAD peptides within 247-279 also responded to a Coxsackie viral peptide (i.e., P2-C amino acids 32-47), an observation supporting potential molecular mimicry in this immune response. Although the role of environmental agents in the pathogenesis of the disease remains unclear, these cellular immunological findings support the epidemiological evidence suggesting an inductive role for enteroviruses like Coxsackie B in the autoimmunity underlying IDD.

Experimental studies in vitro suggest that cytokines are important mediators in the pathogenesis of autoimmune insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM). However, there is little evidence for the role of cytokines in vivo, either in humans or in the spontaneous animal models of IDDM such as the NOD mouse or BB rat. To address this question, we used the model of cyclophosphamide (CYP)-induced autoimmune diabetes in the NOD/Wehi mouse to examine for (a) the production of IFN-gamma and IL-6 from isolated islets, and (b) the effect of anti IFN-gamma or anti IL-6 monoclonal antibodies on the development of diabetes. After cyclophosphamide, the majority of these mice develop of mononuclear cell infiltrate (insulitis) which by 10-14 d is associated with beta cell destruction. IFN-gamma activity at low levels (2.7 +/- 0.3 U/ml) could be detected only in culture supernatants from islets isolated at day 7 post-cyclophosphamide. In contrast, IL-6 activity progressively increased from 457 +/- 44 U/ml at day 0 to 6,020 +/- 777 U/ml at day 10. Culture of islets with anti-CD3 monoclonal antibody resulted in a significant increase in IFN-gamma activity from 41 +/- 7 U/ml at day 0 to 812 +/- 156 U/ml at day 10. Mice given either anti-IFN-gamma or anti-IL-6 antibody had a significantly reduced (P less than 0.001) incidence of diabetes and especially with IFN-gamma, decreased severity of insulitis. We conclude that IFN-gamma and IL-6 have essential roles in the pathogenesis of pancreatic islet beta cell destruction in this model.

Inflammation with expression of interleukin 6 (IL-6) in the brain occurs in many neurodegenerative disorders. To better understand the role of IL-6 in such disorders, we examined performance in a learning task in conjunction with molecular and cellular neuropathology in transgenic mice that express IL-6 chronically from astrocytes in the brain. Transgenic mice exhibited dose- and age-related deficits in avoidance learning that closely corresponded with specific progressive neuropathological changes. These results establish a link between the central nervous system expression of IL-6, inflammatory neurodegeneration, and a learning impairment in transgenic mice. They suggest a critical role for a proinflammatory cytokine in the cognitive deficits and associated neuroinflammatory changes that have been documented in neurodegenerative diseases such as Alzheimer disease and AIDS.

Negatively charged immune-modifying microparticles bind to the scavenger receptor MARCO on inflammatory monocytes, resulting in their apoptosis and reduced inflammatory damage in a range of diseases.

In a lethal West Nile virus (WNV) model, central nervous system infection triggered a threefold increase in CD45(int)/CD11b(+)/CD11c(-) microglia at days 6-7 postinfection (p.i.). Few microglia were proliferating, suggesting that the increased numbers were derived from a migratory precursor cell. Depletion of "circulating" (Gr1(-)(Ly6C(lo))CX3CR1(+)) and "inflammatory" (Gr1(hi)/Ly6C(hi)/CCR2(+)) classical monocytes during infection abrogated the increase in microglia. C57BL/6 chimeras reconstituted with cFMS-enhanced green fluorescent protein (EGFP) bone marrow (BM) showed large numbers of peripherally derived (GFP(+)) microglia expressing GR1(+)(Ly6C(+)) at day 7 p.i., suggesting that the inflammatory monocyte is a microglial precursor. This was confirmed by adoptive transfer of labeled BM (Ly6C(hi)/CD115(+)) or circulating inflammatory monocytes that trafficked to the WNV-infected brain and expressed a microglial phenotype. CCL2 is a chemokine that is highly expressed during WNV infection and important in inflammatory monocyte trafficking. Neutralization of CCL2 not only reduced the number of GFP(+) microglia in the brain during WNV infection but prolonged the life of infected animals. Therefore, CCL2-dependent inflammatory monocyte migration is critical for increases in microglia during WNV infection and may also play a pathogenic role during WNV encephalitis.

The Rocknest aeolian deposit is similar to aeolian features analyzed by the Mars Exploration Rovers (MERs) Spirit and Opportunity. The fraction of sand <150 micrometers in size contains ~55% crystalline material consistent with a basaltic heritage and ~45% x-ray amorphous material. The amorphous component of Rocknest is iron-rich and silicon-poor and is the host of the volatiles (water, oxygen, sulfur dioxide, carbon dioxide, and chlorine) detected by the Sample Analysis at Mars instrument and of the fine-grained nanophase oxide component first described from basaltic soils analyzed by MERs. The similarity between soils and aeolian materials analyzed at Gusev Crater, Meridiani Planum, and Gale Crater implies locally sourced, globally similar basaltic materials or globally and regionally sourced basaltic components deposited locally at all three locations.

IL-6 is implicated in the pathogenesis of various neuroinflammatory and neurodegenerative disorders of the CNS. IL-6 signals via binding to either the membrane bound IL-6Rα (classic signaling) or soluble (s)IL-6Ra (trans-signaling) that then form a complex with gp130 to activate the JAK/STAT signaling pathway. The importance of classic versus trans-signaling in mediating IL-6 actions in the living CNS is relatively unknown and was the focus of this investigation. Bigenic mice (termed GFAP-IL6/sgp130 mice) were generated with CNS-restricted, astrocyte-targeted production of IL-6 and coproduction of the specific inhibitor of IL-6 trans-signaling, human sgp130-Fc. Transgene-encoded IL-6 mRNA levels were similar in the brain of GFAP-IL6 and GFAP-IL6/sgp130 mice. However, GFAP-IL6/sgp130 mice had decreased pY 705 -STAT3 in the brain due to a reduction in the total number of pY 705 -STAT3-positive cells and a marked loss of pY 705 -STAT3 in specific cell types. Blockade of trans-signaling in the brain of the GFAP-IL6 mice significantly attenuated Serpina3n but not SOCS3 gene expression, whereas vascular changes including angiogenesis and blood–brain barrier leakage as well as gliosis were also reduced significantly. Hippocampal neurogenesis which was impaired in GFAP-IL6 mice was rescued in young GFAP-IL6 mice with cerebral sgp130 production. Finally, degenerative changes in the cerebellum characteristic of GFAP-IL6 mice were absent in GFAP-IL6/sgp130 mice. The findings indicate that in the CNS: (1) sgp130 is able to block IL-6 trans-signaling, (2) trans-signaling is important for IL-6 cellular communication with selective cellular and molecular targets, and (3) blocking of trans-signaling alleviates many of the detrimental effects of IL-6.