Description of macrophage activation is currently contentious and confusing. Like the biblical Tower of Babel, macrophage activation encompasses a panoply of descriptors used in different ways. The lack of consensus on how to define macrophage activation in experiments in vitro and in vivo impedes progress in multiple ways, including the fact that many researchers still consider there to be only two types of activated macrophages, often termed M1 and M2. Here, we describe a set of standards encompassing three principles-the source of macrophages, definition of the activators, and a consensus collection of markers to describe macrophage activation-with the goal of unifying experimental standards for diverse experimental scenarios. Collectively, we propose a common framework for macrophage-activation nomenclature.

Abstract Macrophages are mononuclear phagocytes that are widely distributed throughout the body. These cells can contribute to development and homeostasis and participate in innate and adaptive immune responses. The physiology of macrophages can vary tremendously depending on the environment in which they reside and the local stimuli to which they are exposed. Macrophages are prodigious secretory cells, and in that role can promote and regulate immune responses and contribute to autoimmune pathologies. Macrophages are highly phagocytic, and in this capacity have long been considered to be essential immune effector cells. The important roles of macrophages in maintaining homeostasis and in contributing to tissue remodeling and wound healing is sometimes overlooked because of their vital role in host defense. Curr. Protoc. Immunol . 83:14.1.1‐14.1.14. © 2008 by John Wiley & Sons, Inc.

Abstract We generated three populations of macrophages (Mφ) in vitro and characterized each. Classically activated Mφ (Ca-Mφ) were primed with IFN-γ and stimulated with LPS. Type II-activated Mφ (Mφ-II) were similarly primed but stimulated with LPS plus immune complexes. Alternatively activated Mφ (AA-Mφ) were primed overnight with IL-4. Here, we present a side-by-side comparison of the three cell types. We focus primarily on differences between Mφ-II and AA-Mφ, as both have been classified as M2 Mφ, distinct from Ca-Mφ. We show that Mφ-II more closely resemble Ca-Mφ than they are to AA-Mφ. Mφ-II and Ca-Mφ, but not AA-Mφ, produce high levels of NO and have low arginase activity. AA-Mφ express FIZZ1, whereas neither Mφ-II nor Ca-Mφ do. Mφ-II and Ca-Mφ express relatively high levels of CD86, whereas AA-Mφ are virtually devoid of this costimulatory molecule. Ca-Mφ and Mφ-II are efficient APC, whereas AA-Mφ fail to stimulate efficient T cell proliferation. The differences between Ca-Mφ and Mφ-II are more subtle. Ca-Mφ produce IL-12 and give rise to Th1 cells, whereas Mφ-II produce high levels of IL-10 and thus, give rise to Th2 cells secreting IL-4 and IL-10. Mφ-II express two markers that may be used to identify them in tissue. These are sphingosine kinase-1 and LIGHT (TNF superfamily 14). Thus, Ca-Mφ, Mφ-II, and AA-Mφ represent three populations of cells with different biological functions.

Abstract To determine the role of IL-10 in cutaneous leishmaniasis, we examined lesion development following Leishmania major infection of genetically susceptible BALB/c mice lacking IL-10. Whereas normal BALB/c mice developed progressive nonhealing lesions with numerous parasites within them, IL-10−/− BALB/c mice controlled disease progression, and had relatively small lesions with 1000-fold fewer parasites within them by the fifth week of infection. We also examined a mechanism whereby Leishmania induced the production of IL-10 from macrophages. We show that surface IgG on Leishmania amastigotes allows them to ligate Fcγ receptors on inflammatory macrophages to preferentially induce the production of high amounts of IL-10. The IL-10 produced by infected macrophages prevented macrophage activation and diminished their production of IL-12 and TNF-α. In vitro survival assays confirmed the importance of IL-10 in preventing parasite killing by activated macrophages. Pretreatment of monolayers with either rIL-10 or supernatants from amastigote-infected macrophages resulted in a dramatic enhancement in parasite intracellular survival. These studies indicate that amastigotes of Leishmania use an unusual and unexpected virulence factor, host IgG. This IgG allows amastigotes to exploit the antiinflammatory effects of FcγR ligation to induce the production of IL-10, which renders macrophages refractory to the activating effects of IFN-γ.

NF-kappaB/Rel is a family of transcription factors whose activation has long been linked to the production of inflammatory cytokines. Here, we studied NF-kappaB signaling in the regulation of the anti-inflammatory cytokine, interleukin-10 (IL-10). We identified a role for a single NF-kappaB family member, NF-kappaB1 (p50), in promoting the transcription of IL-10. The NF-kappaB ciselement on IL-10 proximal promoter was located to -55/-46, where p50 can homodimerize and form a complex with the transcriptional co-activator CREB-binding protein to activate transcription. The other Rel family members appear to play a negligible role in IL-10 transcription. Mice lacking p50 were more susceptible to lethal endotoxemia, and macrophages taken from p50-/- mice exhibit skewed cytokine responses to lipopolysaccharide, characterized by decreased IL-10 and increased tumor necrosis factor and IL-12. Taken together, our studies demonstrate that NF-kappaB1 (p50) homodimers can be transcriptional activators of IL-10. The reciprocal regulation of pro- and anti-inflammatory cytokine production by NF-kappaB1 (p50) may provide potential new ways to manipulate the innate immune response.