Increases in eosinophil numbers are associated with infection and allergic diseases, including asthma, but there is also evidence that eosinophils contribute to homeostatic immune processes. In mice, the normal lung contains resident eosinophils (rEos), but their function has not been characterized. Here, we have reported that steady-state pulmonary rEos are IL-5–independent parenchymal Siglec-FintCD62L+CD101lo cells with a ring-shaped nucleus. During house dust mite–induced airway allergy, rEos features remained unchanged, and rEos were accompanied by recruited inflammatory eosinophils (iEos), which were defined as IL-5–dependent peribronchial Siglec-FhiCD62L–CD101hi cells with a segmented nucleus. Gene expression analyses revealed a more regulatory profile for rEos than for iEos, and correspondingly, mice lacking lung rEos showed an increase in Th2 cell responses to inhaled allergens. Such elevation of Th2 responses was linked to the ability of rEos, but not iEos, to inhibit the maturation, and therefore the pro-Th2 function, of allergen-loaded DCs. Finally, we determined that the parenchymal rEos found in nonasthmatic human lungs (Siglec-8+CD62L+IL-3Rlo cells) were phenotypically distinct from the iEos isolated from the sputa of eosinophilic asthmatic patients (Siglec-8+CD62LloIL-3Rhi cells), suggesting that our findings in mice are relevant to humans. In conclusion, our data define lung rEos as a distinct eosinophil subset with key homeostatic functions.

Phenotyping asthma according to airway inflammation allows identification of responders to targeted therapy. Induced sputum is technically demanding. We aimed to identify predictors of sputum inflammatory phenotypes according to easily available clinical characteristics. This retrospective study was conducted in 508 asthmatics with successful sputum induction recruited from the University Asthma Clinic of Liege. Receiver-operating characteristic (ROC) curve and multiple logistic regression analysis were used to assess the relationship between sputum eosinophil or neutrophil count and a set of covariates. Equations predicting sputum eosinophils and neutrophils were then validated in an independent group of asthmatics. Eosinophilic (≥3%) and neutrophilic (≥76%) airway inflammation were observed in 46% and 18% of patients respectively. Predictors of sputum eosinophilia ≥3% were high blood eosinophils, FENO and IgE level and low FEV1/FVC. The derived equation was validated with a Cohen’s kappa coefficient of 0.59 (p < 0.0001). ROC curves showed a cut-off value of 220/mm3 (AUC = 0.79, p < 0.0001) or 3% (AUC = 0.81, p < 0.0001) for blood eosinophils to identify sputum eosinophilia ≥3%. Independent predictors of sputum neutrophilia were advanced age and high FRC but not blood neutrophil count. Eosinophilic and paucigranulocytic asthma are the dominant inflammatory phenotypes. Blood eosinophils provide a practical alternative to predict sputum eosinophilia but sputum neutrophil count is poorly related to blood neutrophils.

Systemic and airway eosinophilia are recognised features of asthma. There are, however, patients who exhibit discordance between local and systemic eosinophilia. In this study, we sought to determine the prevalence and characteristics of patients with concordant and discordant systemic and bronchial eosinophilia. We conducted a retrospective study on 508 asthmatics with successful sputum induction. We assessed the relationship between blood and sputum eosinophils by breaking down the population into four groups according to blood (≥400 cells per mm3) and sputum (≥3%) eosinophils. Then, we prospectively reassessed the link between eosinophils and asthma control (Asthma Control Questionnaire (ACQ)) and exacerbation rate in a new cohort of 250 matched asthmatics. In our retrospective cohort, asthmatics without eosinophilic inflammation were the largest group (49%). The group with isolated sputum eosinophilia (25%) was, compared with noneosinophilic asthma, associated with lower forced expiratory volume in 1 s (FEV1) and FEV1/forced vital capacity ratio and higher bronchial hyperresponsiveness and exhaled nitric oxide fraction (FeNO). Asthmatics exhibiting isolated systemic eosinophilia (7%) had similar characteristics as noneosinophilic asthmatics. The group with concordant systemic and airway eosinophilia (19%) showed remarkable male predominance, and had the lowest airway calibre, asthma control and quality of life, and the highest bronchial hyperresponsiveness, FeNO and exacerbation rate. The prospective cohort confirmed the different subgroup proportions and the higher ACQ and exacerbation rates in cases of diffuse eosinophilia compared with noneosinophilic asthmatics. Concomitant systemic and bronchial eosinophilic inflammation contribute to poor asthma control.

The lung is constantly exposed to airborne pathogens and particles that can cause alveolar damage. Hence, appropriate repair responses are essential for gas exchange and life. Here, we deciphered the spatiotemporal trajectory and function of an atypical population of macrophages after lung injury. Post–influenza A virus (IAV) infection, short-lived monocyte-derived Ly6G-expressing macrophages (Ly6G + Macs) were recruited to the alveoli of lung perilesional areas. Ly6G + Macs engulfed immune cells, exhibited a high metabolic potential, and clustered with alveolar type 2 epithelial cells (AT2s) in zones of active epithelial regeneration. Ly6G + Macs were partially dependent on granulocyte-macrophage colony-stimulating factor and interleukin-4 receptor signaling and were essential for AT2-dependent alveolar regeneration. Similar macrophages were recruited in other models of injury and in the airspaces of lungs from patients with suspected pneumonia. This study identifies perilesional alveolar Ly6G + Macs as a spatially restricted, short-lived macrophage subset promoting epithelial regeneration postinjury, thus representing an attractive therapeutic target for treating lung damage.