Whilst data recognise both myeloid cell accumulation during choroidal neovascularisation (CNV) as well as complement activation, none of the data has presented a clear explanation for the angiogenic drive that promotes pathological angiogenesis. One possibility that is a pre-eminent drive is a specific and early conditioning and activation of the myeloid cell infiltrate. Using a laser-induced CNV murine model, we have identified that disruption of retinal pigment epithelium (RPE) and Bruch's membrane resulted in an early recruitment of macrophages derived from monocytes and microglia, prior to angiogenesis and contemporaneous with lesional complement activation. Early recruited CD11b(+) cells expressed a definitive gene signature of selective inflammatory mediators particularly a pronounced Arg-1 expression. Accumulating macrophages from retina and peripheral blood were activated at the site of injury, displaying enhanced VEGF expression, and notably prior to exaggerated VEGF expression from RPE, or earliest stages of angiogenesis. All of these initial events, including distinct VEGF (+) Arg-1(+) myeloid cells, subsided when CNV was established and at the time RPE-VEGF expression was maximal. Depletion of inflammatory CCR2-positive monocytes confirmed origin of infiltrating monocyte Arg-1 expression, as following depletion Arg-1 signal was lost and CNV suppressed. Furthermore, our in vitro data supported a myeloid cell uptake of damaged RPE or its derivatives as a mechanism generating VEGF (+) Arg-1(+) phenotype in vivo. Our results reveal a potential early driver initiating angiogenesis via myeloid-derived VEGF drive following uptake of damaged RPE and deliver an explanation of why CNV develops during any of the stages of macular degeneration and can be explored further for therapeutic gain.

Despite strong genetic associations, compelling human histological data and numerous hypotheses generated with supportive animal data, the mechanisms of inflammation or inflammatory control of cell health during progression of age-related macular degeneration arguably remain elusive. This perspective delivers a view that maintaining tissue health requires active immune cellular and tissue pathways, but when responses are perturbed or exaggerated, chronic inflammation is destructive. There are potential pathways and processes to enable understanding and determine how potential causative factors including altered cellular metabolism, senescence, oxidative stress disrupt tissue homeostasis are engaged. Establishing differences in the immune phenotype between normal aging and AMD, and how the inter-relatedness of these triggers contribute to pathobiology is integral for future therapeutic success.

Abstract Macrophages are rapidly conditioned by cognate and soluble signals to acquire phenotypes that deliver specific functions during inflammation, wound healing and angiogenesis. Whether inhibitory CD200R signaling regulates pro-angiogenic macrophage phenotypes with the potential to suppress ocular neovascularization is unknown. CD200R-deficient bone marrow derived macrophages (BMMΦ) were used to demonstrate that macrophages lacking this inhibitory receptor exhibit enhanced levels of Vegfa, Arg-1 and Il-1β when stimulated with PGE 2 or RPE-conditioned (PGE 2 -enriched) media. Endothelial tube formation in HUVECs was increased when co-cultured with PGE 2 -conditioned CD200R −/− BMMΦ, and laser-induced choroidal neovascularization was enhanced in CD200R-deficient mice. In corroboration, signaling through CD200R results in the down-regulation of BMMΦ angiogenic and pro-inflammatory phenotypes. Translational potential of this pathway was investigated in the laser-induced model of choroidal neovascularization. Local delivery of a CD200R agonist mAb to target myeloid infiltrate alters macrophage phenotype and inhibits pro-angiogenic gene expression, which suppresses pathological angiogenesis and CNV development.

Cell-cell reconnection after isolation or during healing process after injury is a cell membrane function. It is assumed that each tissue has its own architecture and accordingly, cells in different tissues could have different adaptability to resume their tissue-specific architectures. How membranes adapt themselves to make cell-cell reconnections has not been elucidated. This study investigated how rat hepatic cell membranes adapt themselves after isolation to establish cell-cell reconnections, which is essential to liver tissue healing process. Hepatic cells were obtained from rat liver by collagenase perfusion. The cells were maintained in suspension using a gyratory-mediated cell spheroid culture method. F-actin, claudin-2 and connexin-32 on cell membranes were stained and observed by confocal microscopy. Cells and spheroids were also observed by Scanning Electron Microscopy. It was found that hepatic cells underwent adaptive change after enzymatic isolation by diminishing membrane F-actin residues and forming F-actin plaques. Once an F-actin plaque is formed (within 1-4 h), it is ready to make initial contact with other cells through plaque-plaque overlapping in a manner similar to ‘Velcro-like’ binding. A cell could form one or more F-actin plaques and establish plaque-plaque contacts with one or more other cells. When the cells had established plaque-plaque contacts, their contacts would further develop to make full cell-cell bindings. Claudin-2, a tight-junction molecule, and connexin-32, a gap-junction molecule, gradually diminished and lost their original distribution patterns within 4 h after isolation. They did not show involvement in establishing initial cell-cell connections. It is concluded that F-actin plaque formation is a characteristic change that precedes cell-cell reconnection. F-actin plaques are transitional microstructures that serve as a special device to facilitate cell-cell contacts in the early stage after cell isolation. F-actin can be used as a biomarker to study membrane adaptability and the healing process of hepatic cells.

Macrophages play a pivotal role in regulating inflammatory response in periodontitis, a condition characterized by excessive osteoclast differentiation. This study aimed to investigate whether exosomes derived from M2 macrophages regulate osteoclast differentiation and to identify the underlying molecular mechanisms. Exosomes were isolated from M2 macrophages and used to treat osteoclasts. Osteoclastogenesis was assessed using tartrate-resistant acid phosphatase staining and reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR). The molecular mechanism was evaluated using microarray analysis, RT-qPCR, dual-luciferase reporter analysis, and RNA pull-down assay. The results showed that exosomes from M2 macrophages inhibited receptor activator of nuclear factor κ-B ligand (RANKL)-induced osteoclast differentiation. Additionally, miR-1227-5p expression in osteoclasts was increased after treatment with exosomes, and inhibition of miR-1227-5p counteracted the suppressive effects of exosomes on osteoclastogenesis. Moreover, OSCAR is a target of miR-1227-5p. In conclusion, exosomal miR-1227-5p suppresses osteoclast differentiation, potentially via targeting OSCAR. These findings provide new insights into the pathogenesis of periodontitis.