Summary Macrophages play a central role in inflammation and host defence against microorganisms, but they also participate actively in the resolution of inflammation after alternative activation. However, it is not known whether the resolution of inflammation requires alternative activation of new resting monocytes/macrophages or if proinflammatory activated macrophages have the capacity to switch their activation towards anti-inflammation. In order to answer this question, we first characterized differential human macrophage activation phenotypes. We found that CD163 and CD206 exhibited mutually exclusive induction patterns after stimulation by a panel of anti-inflammatory molecules, whereas CCL18 showed a third, overlapping, pattern. Hence, alternative activation is not a single process, but provides a variety of different cell populations. The capacity of macrophages to switch from one activation state to another was then assessed by determining the reversibility of CD163 and CD206 expression and of CCL18 and CCL3 production. We found that every activation state was rapidly and fully reversible, suggesting that a given cell may participate sequentially in both the induction and the resolution of inflammation. These findings may provide new insight into the inflammatory process as well as new fields of investigation for immunotherapy in the fields of chronic inflammatory diseases and cancer.

Once escaped from the quiescence niche, precursor cells interact with stromal components that support their survival, proliferation, and differentiation. We examined interplays between human myogenic precursor cells (mpc) and monocyte/macrophages (MP), the main stromal cell type observed at site of muscle regeneration. mpc selectively and specifically attracted monocytes in vitro after their release from quiescence, chemotaxis declining with differentiation. A DNA macroarray-based strategy identified five chemotactic factors accounting for 77% of chemotaxis: MP-derived chemokine, monocyte chemoattractant protein-1, fractalkine, VEGF, and the urokinase system. MP showed lower constitutive chemotactic activity than mpc, but attracted monocytes much strongly than mpc upon cross-stimulation, suggesting mpc-induced and predominantly MP-supported amplification of monocyte recruitment. Determination of [3H]thymidine incorporation, oligosomal DNA levels and annexin-V binding showed that MP stimulate mpc proliferation by soluble factors, and rescue mpc from apoptosis by direct contacts. We conclude that once activated, mpc, which are located close by capillaries, initiate monocyte recruitment and interplay with MP to amplify chemotaxis and enhance muscle growth.