Interleukin-10 (IL-10) affects the growth and differentiation of many hemopoietic cells in vitro; in particular, it is a potent suppressor of macrophage and T cell functions. In IL-10-deficient mice, generated by gene targeting, lymphocyte development and antibody responses are normal, but most animals are growth retarded and anemic and suffer from chronic enterocolitis. Alterations in intestine include extensive mucosal hyperplasia, inflammatory reactions, and aberrant expression of major histocompatibility complex class II molecules on epithelia. In contrast, mutants kept under specific pathogen-free conditions develop only a local inflammation limited to the proximal colon. These results indicate that the bowel inflammation in the mutants originates from uncontrolled immune responses stimulated by enteric antigens and that IL-10 is an essential immunoregulator in the intestinal tract.

Abstract A flexible, fast and simple magnetic cell sorting system for separation of large numbers of cells according to specific cell surface markers was developed and tested. Cells stained sequentially with biotinylated antibodies, fluorochrome‐conjugated avidin, and superparamagnetic biotinylated‐microparticles (about 100 nm diameter) are separated on high gradient magnetic (HGM) columns. Unlabelled cells pass through the column, while labelled cells are retained. The retained cells can be easily eluted. More than 10 9 cells can be processed in about 15 min. Enrichment rates of more than 100‐fold and depletion rates of several 1,000‐fold can be achieved. The simultaneous tagging of cells with fluorochromes and very small, invisible magnetic beads makes this system an ideal complement to flow cytometry. Light scatter and fluorescent parameters of the cells are not changed by the bound particles. Magnetically separated cells can be analysed by fluorescence microscopy or flow cytometry or sorted by fluorescence‐activated cell sorting without further treatment. Magnetic tagging and separation does not affect cell viability and proliferation.

The regulatory T (Treg) cells restrain immune responses through suppressor-function elaboration that is dependent upon expression of the transcription factor Foxp3. Despite a critical role for Treg cells in maintaining lympho-myeloid homeostasis, it remains unclear whether a single mechanism or multiple mechanisms of Treg cell-mediated suppression are operating in vivo and how redundant such mechanisms might be. Here we addressed these questions by examining the role of the immunomodulatory cytokine IL-10 in Treg cell-mediated suppression. Analyses of mice in which the Treg cell-specific ablation of a conditional IL-10 allele was induced by Cre recombinase knocked into the Foxp3 gene locus showed that although IL-10 production by Treg cells was not required for the control of systemic autoimmunity, it was essential for keeping immune responses in check at environmental interfaces such as the colon and lungs. Our study suggests that Treg cells utilize multiple means to limit immune responses. Furthermore, these mechanisms are likely to be nonredundant, in that a distinct suppressor mechanism most likely plays a prominent and identifiable role at a particular tissue and inflammatory setting.

To examine the function of IL-10 synthesis during early infection with the intracellular protozoan Toxoplasma gondii, IL-10 knockout (KO) mice were inoculated with an avirulent parasite strain (ME-49). In contrast to control littermates that displayed 100% survival, the IL-10-deficient animals succumbed within the first 2 wk of the infection, with no evidence of enhanced parasite proliferation. The mortality in the IL-10 KO mice was associated with enhanced liver pathology characterized by increased cellular infiltration and intense necrosis. Levels of IL-12 and IFN-gamma in sera of infected IL-10-deficient animals were four- to sixfold higher than those in sera from control mice, as were mRNA levels for IFN-gamma, IL-1 beta, TNF-alpha, and IL-12 in lung tissue. Similarly, macrophages from IL-10 KO mice activated in vitro or in vivo with T. gondii produced higher levels of TNF-alpha and IL-12 than macrophages from control animals. Moreover, spleen cells from IL-10 KO mice infected with T. gondii secreted more IFN-gamma than splenocytes from nondeficient animals. In vitro depletion experiments indicated that CD4+ lymphocytes are the major source of the latter cytokine in the spleen cell populations, and in vivo depletion with anti-CD4 Abs protected the IL-10 KO mice from parasite-induced mortality. Together the data suggest that endogenous IL-10 synthesis plays an important role in vivo in down-regulating monokine and IFN-gamma responses to acute intracellular infection, thereby preventing host immunopathology.

The interleukin 2 receptor gamma chain (IL-2R gamma) is a component of the receptors for IL-2, IL-4, IL-7, and IL-15. Mutations in IL-2R gamma in man appear responsible for the X chromosome-linked immunodeficiency SCIDX1, characterized by a defect in T-cell and natural killer (NK)-cell differentiation with the presence of poorly functioning B cells. To explore at which level IL-2R gamma affects lymphoid development in vivo, we have analyzed mice derived from embryonic stem (ES) cells with mutant IL-2R gamma loci generated by Cre/loxP-mediated recombination. In the peripheral blood of chimeric animals, lymphoid cells derived from IL-2R gamma- ES cells were not detected, although control ES cells carrying an IL-2R gamma gene with embedded loxP sites gave rise to T-, B-, and NK-cell lineages. Germline IL-2R gamma-deficient male animals, however, developed some mature splenic B and T cells, although the absolute number of lymphocytes was almost 10-fold reduced. In contrast, there was a complete disappearance of NK cells (over 350-fold reduction). Development of gut-associated intraepithelial lymphocytes was also severely diminished, and Peyer's patches were not detected. In vitro mitogenic responses of thymocytes, IL-4-directed immunoglobulin class switch of splenocytes, and NK activity were defective. Thus, IL-2R gamma facilitates mainstream B- and T-cell generation and function and also appears to be essential for NK-cell development.

Equilibrium, kinetic and hydrodynamic studies are reported of the binding to DNA of actinomycin, its derivatives, and some simpler analogs. The major conclusions are: (1) The actinomycin chromophore is intercalated between the base pairs in the DNA complex. (2) Binding can occur adjacent to any GC pair, but binding at a given site produces a distortion of the helix that greatly disfavors binding of another actinomycin closer than six base pairs away. (3) The source of the helix distortion is probably a pair of hydrogen bonds formed between the deoxyribose ring oxygens and the -CONH- groups attached to the chromophore. (4) The specificity for guanine among the common bases results from electronic interactions in the π-complex formed in an intercalated structure. Studies of complex formation between actinomycin and simple aromatic systems make this conclusion plausible. (5) Several forms of the complex exist at equilibrium; these result from conformational changes within the cyclic peptide rings of actinomycin. (6) In the most stable form of the complex, the peptide rings have undergone conformational changes which adapt their structures to interact specifically with the DNA backbone, one ring interacting with each strand of the double helix. (7) The physical property which distinguishes actinomycin from the simpler analogs (which lack biological activity) is a very slow dissociation reaction, several orders of magnitude slower than for the non-active analogs. The structural basis for the slow dissociation is the slow reversal of the conformational change of the peptide rings. The peptide ring containing five amino acids is probably selected for this function because of the great steric hindrance to conformational changes inherent in such a tightly packed structure.

Effector CD4+ T cell subsets, whose differentiation is facilitated by distinct cytokine cues, amplify the corresponding type of inflammatory response. Regulatory T (Treg) cells integrate environmental cues to suppress particular types of inflammation. In this regard, STAT3, a transcription factor essential for T helper 17 (Th17) cell differentiation, is necessary for Treg cell-mediated control of Th17 cell responses. Here, we showed that anti-inflammatory interleukin-10 (IL-10), and not proinflammatory IL-6 and IL-23 cytokine signaling, endowed Treg cells with the ability to suppress pathogenic Th17 cell responses. Ablation of the IL-10 receptor in Treg cells resulted in selective dysregulation of Th17 cell responses and colitis similar to that observed in mice harboring STAT3-deficient Treg cells. Thus, Treg cells limit Th17 cell inflammation by serving as principal amplifiers of negative regulatory circuits operating in immune effector cells.

The lambda 5 gene is a homolog of immunoglobulin J lambda-C lambda genes, expressed specifically in immature B-lineage cells. Lambda 5-encoded molecules form membrane complexes with mu or D mu proteins in association with an additional protein specifically expressed in immature B cells that is encoded by the Vpre-B gene. We have generated mice in which the lambda 5 gene is inactivated by targeted gene disruption in embryonic stem cells. In these mice, B cell development in the bone marrow is blocked at the pre-B cell stage. However, the blockade is leaky, allowing B cells to populate the peripheral immune system at a low rate. These cells are allelically excluded and able to respond to antigen.

Highlights•Microglia repopulate within 5 days of depletion•Under defined host conditions, microglia can be replaced by BM cells•Without preconditioning, they renew themselves locally by massive proliferation•IL-1R1 on microglia is involved in self-renewal and maintenanceSummaryDuring early embryogenesis, microglia arise from yolk sac progenitors that populate the developing central nervous system (CNS), but how the tissue-resident macrophages are maintained throughout the organism's lifespan still remains unclear. Here, we describe a system that allows specific, conditional ablation of microglia in adult mice. We found that the microglial compartment was reconstituted within 1 week of depletion. Microglia repopulation relied on CNS-resident cells, independent from bone-marrow-derived precursors. During repopulation, microglia formed clusters of highly proliferative cells that migrated apart once steady state was achieved. Proliferating microglia expressed high amounts of the interleukin-1 receptor (IL-1R), and treatment with an IL-1R antagonist during the repopulation phase impaired microglia proliferation. Hence, microglia have the potential for efficient self-renewal without the contribution of peripheral myeloid cells, and IL-1R signaling participates in this restorative proliferation process.Graphical abstract