Th1 not Th17 cells drive spontaneous MS-like disease despite a functional regulatory T cell response

Multiple sclerosis is considered a disease of complex autoimmune etiology, yet there remains a lack of consensus as to specific immune effector mechanisms. Recent analyses of experimental autoimmune encephalomyelitis, the common mouse model of multiple sclerosis, have investigated the relative contribution of Th1 and Th17 CD4 T cell subsets to initial autoimmune central nervous system (CNS) damage. However, inherent in these studies are biases influenced by the adjuvant and toxin needed to break self-tolerance. We investigated spontaneous CNS disease in a clinically relevant, humanized, T cell receptor transgenic mouse model. Mice develop spontaneous, ascending paralysis, allowing unbiased characterization of T cell immunity in an HLA-DR15-restricted T cell repertoire. Analysis of naturally progressing disease shows that IFN?(+) cells dominate disease initiation with IL-17(+) cells apparent in affected tissue only once disease is established. Tregs accumulate in the CNS but are ultimately ineffective at halting disease progression. However, ablation of Tregs causes profound acceleration of disease, with uncontrolled infiltration of lymphocytes into the CNS. This synchronous, severe disease allows characterization of the responses that are deregulated in exacerbated disease: the correlation is with increased CNS CD4 and CD8 IFN? responses. Recovery of the ablated Treg population halts ongoing disease progression and Tregs extracted from the central nervous system at peak disease are functionally competent to regulate myelin specific T cell responses. Thus, in a clinically relevant mouse model of MS, initial disease is IFN? driven and the enhanced central nervous system responses unleashed through Treg ablation comprise IFN? cytokine production by CD4 and CD8 cells, but not IL-17 responses.

Receptor-mediated endocytosis and intracellular trafficking of insulin and low-density lipoprotein by retinal vascular endothelial cells

PURPOSE: The authors investigated the receptor-mediated endocytosis (RME) and intracellular trafficking of insulin and low-density lipoprotein (LDL) in cultured retinal vascular endothelial cells (RVECs). METHODS: Low-density lipoprotein and insulin were conjugated to 10 nm colloidal gold, and these ligands were added to cultured bovine RVECs for 20 minutes at 4 degrees C. The cultures were then warmed to 37 degrees C and fixed after incubation times between 30 seconds and 1 hour. Control cells were incubated with unconjugated gold colloid at times and concentrations similar to those of the ligands. Additional control cells were exposed to several concentrations of anti-insulin receptor antibody or a saturating solution of unconjugated insulin before incubation with gold insulin. RESULTS: Using transmission electron microscopy, insulin gold and LDL gold were both observed at various stages of RME. Insulin-gold particles were first seen to bind to the apical plasma membrane (PM) before clustering in clathrin-coated pits and internalization in coated vesicles. Gold was later visualized in uncoated cytoplasmic vesicles, corresponding to early endosomes and multivesicular bodies (MVBs) or late endosomes. In several instances, localized regions of the limiting membrane of the MVBs appeared coated, a feature of endosomal membranes not previously described. After RME at the apical PM and passage through the endosomal system, the greater part of both insulin- and LDL-gold conjugates was seen to accumulate in large lysosome-like compartments. However, a small but significant proportion of the internalized ligands was transcytosed and released as discrete membrane-associated quanta at the basal cell surface. The uptake of LDL gold was greatly increased in highly vacuolated, late-passage RVECs. In controls, anti-insulin receptor antibody and excess unconjugated insulin caused up to 89% inhibition in gold-insulin binding and internalization. CONCLUSION: These results illustrate the internalization and intracellular trafficking by RVECs of insulin and LDL through highly efficient RME, and they provide evidence for at least two possible fates for the endocytosed ligands. This study outlines a route by which vital macromolecules may cross the inner blood-retinal barrier.

Anxiolytic-like effects observed in rats exposed to the elevated zero-maze following treatment with 5-HT2/5-HT3/5-HT4 ligands

The present study examined the effects of administering selective 5-HT antagonists and agonists to rats tested in the elevated zero-maze (EZM) model of anxiety. The EZM paradigm has advantages over the elevated plus-maze (EPM) paradigm with respect to measuring anxiety, yet has been utilized less frequently. Three experiments were conducted each with a diazepam control (0.25, 0.5 and 0.75 mg/kg). In the first experiment, we administered the 5-HT_2C antagonist RS 102221 (0.5, 1.0, and 2.0 mg/kg) and 5-HT_2C agonist MK-212 (0.25, 0.5 and 0.75 mg/kg); in the second experiment, we administered the 5-HT₃ antagonist Y-25130 (0.1, 1.0 and 3.0 mg/kg) and 5-HT₃ agonist SR 57227A (0.1, 1.0 and 3.0 mg/kg), and in the third experiment, we administered the 5-HT₄ antagonist RS 39604 (0.01, 0.1, 1.0 mg/kg) and 5-HT₄ agonist RS 67333 (0.01, 0.1 and 0.5 mg/kg). The administration of 5-HT_2/3/4 subtype antagonists all generated behavioral profiles indicative of anxiolytic-like effects in the EZM, which was apparent from examination of both traditional and ethological measures. While little effect was observed from 5-HT₂ and 5-HT₃ agonists, the 5-HT₄ agonist RS 67333 was found to produce a paradoxical anxiolytic-like effect similar to that produced by the 5-HT₄ antagonist RS 39604. We conclude by discussing the implications of these findings.

Epidermal growth factor receptor (EGFR), HER2 and insulin-like growth factor-1 receptor (IGF-1R) status in ovarian adult granulosa cell tumours

AIMS: Adult granulosa cell tumours (AGCTs) are uncommon ovarian sex cord-stromal tumours which recur following surgical removal in up to 50% of patients. Treatment options for recurrent and advanced stage AGCTs are limited, with poor response to chemotherapy and radiotherapy. We aimed to assess epidermal growth factor receptor (EGFR), HER2 and insulin-like growth factor-1 receptor (IGF-1R) status in AGCTs with a view to investigating whether or not these receptors might be potential therapeutic targets in these neoplasms.

METHODS AND RESULTS: Immunohistochemical staining for EGFR, HER2 and IGF-1R was undertaken in 31 AGCTs. Tumour DNA was also analysed for mutations in the tyrosine kinase domain of EGFR (exons 18-21) by Cobas mutation RT-PCR. Twenty-three of 31 (74%) AGCTs showed some degree of EGFR expression, generally with cytoplasmic or mixed membranous and cytoplasmic staining of variable intensity. Eleven of 27 (41%) cases exhibited strong membranous and cytoplasmic expression of IGF-1R. HER2 expression was not seen. No mutations were found in exons 18-21 of the EGFR gene in hot-spots of therapeutic relevance.

CONCLUSIONS: This study raises the possibility that anti-EGFR and/or anti-IGF-1R therapies may be of potential benefit in ovarian AGCTs, and this requires further study. Lack of known mutations within the tyrosine kinase domain of EGFR suggests that EGFR-related tyrosine kinase inhibitors may not be useful therapeutically.

Radiative rates for E1, E2, M1, and M2 transitions among the 3s23p5, 3s3p6, and 3s23p43d configurations of Cl-like W LVIII

We report calculations of energy levels, radiative decay rates, and lifetimes for transitions among the 3s²3p⁵, 3s3p⁶, and 3s²3p⁴3d configurations of Cl-like W LVIII. The general-purpose relativistic atomic structure package (GRASP) has been adopted for our calculations. Comparisons are made with the most recent results of Mohan et al. (Can. J. Phys. 92, 177 (2014). doi:10.1139/cjp-2013-0348) and discrepancies in lifetimes are noted, up to four orders of magnitude in some instances. Our energy levels are estimated to be accurate to better than 0.5%, whereas results for radiative rates and lifetimes should be accurate to better than 20%.

Metabolically-inactive glucagon-like peptide-1(9-36)amide confers selective protective actions against post-myocardial infarction remodelling

BACKGROUND: Glucagon-like peptide-1 (GLP-1) therapies are routinely used for glycaemic control in diabetes and their emerging cardiovascular actions have been a major recent research focus. In addition to GLP-1 receptor activation, the metabolically-inactive breakdown product, GLP-1(9-36)amide, also appears to exert notable cardiovascular effects, including protection against acute cardiac ischaemia. Here, we specifically studied the influence of GLP-1(9-36)amide on chronic post-myocardial infarction (MI) remodelling, which is a major driver of heart failure progression.

METHODS: Adult female C57BL/6 J mice were subjected to permanent coronary artery ligation or sham surgery prior to continuous infusion with GLP-1(9-36)amide or vehicle control for 4 weeks.

RESULTS: Infarct size was similar between groups with no effect of GLP-1(9-36)amide on MI-induced cardiac hypertrophy, although modest reduction of in vitro phenylephrine-induced H9c2 cardiomyoblast hypertrophy was observed. Whilst echocardiographic systolic dysfunction post-MI remained unchanged, diastolic dysfunction (decreased mitral valve E/A ratio, increased E wave deceleration rate) was improved by GLP-1(9-36)amide treatment. This was associated with modulation of genes related to extracellular matrix turnover (MMP-2, MMP-9, TIMP-2), although interstitial fibrosis and pro-fibrotic gene expression were unaltered by GLP-1(9-36)amide. Cardiac macrophage infiltration was also reduced by GLP-1(9-36)amide together with pro-inflammatory cytokine expression (IL-1β, IL-6, MCP-1), whilst in vitro studies using RAW264.7 macrophages revealed global potentiation of basal pro-inflammatory and tissue protective cytokines (e.g. IL-1β, TNF-α, IL-10, Fizz1) in the presence of GLP-1(9-36)amide versus exendin-4.

CONCLUSIONS: These data suggest that GLP-1(9-36)amide confers selective protection against post-MI remodelling via preferential preservation of diastolic function, most likely due to modulation of infiltrating macrophages, indicating that this often overlooked GLP-1 breakdown product may exert significant actions in this setting which should be considered in the context of GLP-1 therapy in patients with cardiovascular disease.

The N-terminal domain modulates α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA) receptor desensitization

AMPA receptors are tetrameric glutamate-gated ion channels that mediate fast synaptic neurotransmission in mammalian brain. Their subunits contain a two-lobed N-terminal domain (NTD) that comprises over 40% of the mature polypeptide. The NTD is not obligatory for the assembly of tetrameric receptors, and its functional role is still unclear. By analyzing full-length and NTD-deleted GluA1-4 AMPA receptors expressed in HEK 293 cells, we found that the removal of the NTD leads to a significant reduction in receptor transport to the plasma membrane, a higher steady state-to-peak current ratio of glutamate responses, and strongly increased sensitivity to glutamate toxicity in cell culture. Further analyses showed that NTD-deleted receptors display both a slower onset of desensitization and a faster recovery from desensitization of agonist responses. Our results indicate that the NTD promotes the biosynthetic maturation of AMPA receptors and, for membrane-expressed channels, enhances the stability of the desensitized state. Moreover, these findings suggest that interactions of the NTD with extracellular/synaptic ligands may be able to fine-tune AMPA receptor-mediated responses, in analogy with the allosteric regulatory role demonstrated for the NTD of NMDA receptors.

BAFF binds to the tumor necrosis factor receptor-like molecule B cell maturation antigen and is important for maintaining the peripheral B cell population.

The tumor necrosis factor (TNF) family member B cell activating factor (BAFF) binds B cells and enhances B cell receptor-triggered proliferation. We find that B cell maturation antigen (BCMA), a predicted member of the TNF receptor family expressed primarily in mature B cells, is a receptor for BAFF. Although BCMA was previously localized to the Golgi apparatus, BCMA was found to be expressed on the surface of transfected cells and tonsillar B cells. A soluble form of BCMA, which inhibited the binding of BAFF to a B cell line, induced a dramatic decrease in the number of peripheral B cells when administered in vivo. Moreover, culturing splenic cells in the presence of BAFF increased survival of a percentage of the B cells. These results are consistent with a role for BAFF in maintaining homeostasis of the B cell population.

Análisis de asociación de los genes receptor de rianodina (RYR-1) e insulin-like growth factor-2 (IGF-2) con caracteres productivos en una población porcina de tipo comercial en el estado de Nuevo León, México

Tesis (Maestría en Ciencias Veterinarias) U.A.N.L., 2006.

Requirements for the selective degradation of CD4 receptor molecules by the human immunodeficiency virus type 1 Vpu protein in the endoplasmic reticulum.

BACKGROUND: HIV-1 Vpu targets newly synthesized CD4 receptor for rapid degradation by a process reminiscent of endoplasmic reticulum (ER)-associated protein degradation (ERAD). Vpu is thought to act as an adaptor protein, connecting CD4 to the ubiquitin (Ub)-proteasome degradative system through an interaction with beta-TrCP, a component of the SCFbeta-TrCP E3 Ub ligase complex. RESULTS: Here, we provide direct evidence indicating that Vpu promotes trans-ubiquitination of CD4 through recruitment of SCFbeta-TrCP in human cells. To examine whether Ub conjugation occurs on the cytosolic tail of CD4, we substituted all four Ub acceptor lysine residues for arginines. Replacement of cytosolic lysine residues reduced but did not prevent Vpu-mediated CD4 degradation and ubiquitination, suggesting that Vpu-mediated CD4 degradation is not entirely dependent on the ubiquitination of cytosolic lysines and as such might also involve ubiquitination of other sites. Cell fractionation studies revealed that Vpu enhanced the levels of ubiquitinated forms of CD4 detected in association with not only the ER membrane but also the cytosol. Interestingly, significant amounts of membrane-associated ubiquitinated CD4 appeared to be fully dislocated since they could be recovered following sodium carbonate salt treatment. Finally, expression of a transdominant negative mutant of the AAA ATPase Cdc48/p97 involved in the extraction of ERAD substrates from the ER membrane inhibited Vpu-mediated CD4 degradation. CONCLUSION: Taken together, these results are consistent with a model whereby HIV-1 Vpu targets CD4 for degradation by an ERAD-like process involving most likely poly-ubiquitination of the CD4 cytosolic tail by SCFbeta-TrCP prior to dislocation of receptor molecules across the ER membrane by a process that depends on the AAA ATPase Cdc48/p97.

The role of the nuclear receptor Nr5a2 in ovulation in mice

Le récepteur nucléaire Nr5a2 est exprimé dans l’ovaire, plus spécifiquement dans les cellules de granulosa et lutéales. Une déplétion conditionnelle de Nr5a2 dans les cellules de granulosa au stade de follicule primaire par croisement de souris Nr5a2-flox et Amhr2-Cre (Nr5a2f/fAmhr2Cre/+) génère des problèmes au niveau de l’expansion du cumulus, de l’ovulation et de la lutéinisation. Ainsi, nous estimons que Nr5a2 régule les connexions intercellulaires dans le follicule ovarien via la connexine 43 (Cx43), une protéine de jonction impliquée dans l’expansion du cumulus. Le premier objectif de l’étude était de déterminer si l’absence d’expansion du cumulus chez les souris Amhr2Cre-cKO est liée à l’absence de communication intercellulaire adéquate entre les cellules de granulosa et de cumulus dans les follicules préovulatoires. À cette fin, des ovaires de souris immatures Amhr2Cre-cKO et non transgéniques ont été prélevés (n=3) après un traitement de superstimulation utilisant les gonadotropines eCG suivie de hCG afin d’induire l’ovulation. Nous avons ainsi démontré, par RT-PCR, une sous-expression de Cx43 avant et au moment du stimulus ovulatoire (0 h et 2 h) chez le groupe Amhr2Cre-cKO (P<0.01), ce qui pourrait mener à un problème dans l’acquisition de la compétence développementale de l’oocyte. D’un autre côté, au moment de l’ovulation (12 h), l’ARNm de Cx43 est surexprimé dans le groupe Amhr2Cre-cKO, ce qui pourrait prévenir les cellules du cumulus de se détacher l’une de l’autre. Nous avons ainsi conclu que Cx43 est un gène sous le contrôle de Nr5a2 et qu’une régulation erronée de ce gène est une cause possible du problème d’expansion du cumulus chez les souris Amhr2Cre-cKO. Afin d’examiner le rôle de Nr5a2 dans l’ovulation et la lutéinisation à différents stades de la maturation folliculaire, nous suggérons que Nr5a2 module la séquence temporelle des événements menant à l’ovulation. En croisant des souris Nr5a2-flox et Cyp19-Cre (Nr5a2f/fCyp19Cre/+), l’expression de Nr5a2 a été interrompue dans les cellules de granulosa des follicules antraux et préovulatoires. Aucune portée n’a été obtenue de ces souris (n=4) durant un essai d’accouplement de 6 mois. Chez les souris Cyp19Cre-cKO on remarque la présence de structures s’apparentant à des cellules de type lutéales et les femelles âgées d’un an présentent des kystes folliculaires hémorragiques et une hypertrophie de l’épithélium en surface de l’ovaire. Les deux modèles transgéniques démontrent donc une absence de l’expansion du cumulus et de l’ovulation. En conclusion, Nr5a2 semble réguler différemment la folliculogenèse et l’ovulation dans les cellules de granulosa des follicules primaires et antraux.

The orphan nuclear receptor NR5A2 regulates peri-ovulatory events and their consequent luteinization in mice

Le récepteur nucléaire Nr5a2, également connu sous le nom de liver receptor homolog-1 (Lrh-1), est exprimé au niveau de l’ovaire chez la souris, exclusivement dans les cellules lutéales et de la granulosa. La perturbation de Nr5a2, spécifique aux cellules de la granulosa chez la souris à partir des follicules primaires dans la trajectoire du développement folliculaire a démontré que Nr5a2 est un régulateur clé de l’ovulation et de la fertilité chez la femelle. Notre hypothèse veut que Nr5a2 régule les évènements péri- et post-ovulatoires dans une séquence temporelle lors de la folliculogénèse. Afin d'étudier l’implication de Nr5a2 lors de l’ovulation et de la lutéinisation à différents stades du développement folliculaire, nous avons généré deux modèles de souris knockout spécifiques aux cellules de la granulosa pour Nr5a2: 1) Nr5a2Amhr2-/-, avec une réduction de Nr5a2 à partir des follicules primaires et subséquents; 2) Nr5a2Cyp19-/-, avec une réduction de Nr5a2 débutant au stade antral de développement en progressant. L’absence de Nr5a2 à partir des follicules antraux a résulté en une infertilité chez les femelles Nr5a2Cyp19-/-, de même qu’en des structures non-fonctionnelles similaires aux structures lutéales au niveau des ovaires, en une réduction des niveaux de progestérone synthétisée ainsi qu’en un échec dans le support d’une pseudo-gestation. La synthèse de progestérone a été entravée suite à l’absence de Nr5a2 par l’entremise d’une régulation à la baisse des gènes reliés au transport du cholestérol, Scarb1, StAR et Ldlr, démontré par qPCR. Les complexes cumulus-oocytes des femelles Nr5a2Cyp19-/- immatures super-stimulées ont subi une expansion in vivo, mais l’ovulation a été perturbée, possiblement par une régulation à la baisse du gène du récepteur de la progestérone (Pgr). Un essai d’expansion du cumulus in vitro a démontré une expansion défectueuse du cumulus chez les Nr5a2Amhr2-/-, associée à un dérèglement de la protéine des jonctions communicantes (Gja1; Cx43). Cependant, l’expansion du cumulus chez les Nr5a2Cyp19-/- n’a pas été autant affectée. Des résultats obtenus par qPCR ont démontré une régulation à la baisse dans l’expression des gènes Areg, Ereg, Btc et Tnfaip6 chez les deux modèles de cellules ovariennes knockout à 2h et 4h post hCG. Nous avons observé que 85% des oocytes, chez les deux génotypes mutants, peuvent subir une rupture de la vésicule germinative, confirmant leur capacité de maturation in vivo. La technique d’injection intra-cytoplasmique de spermatozoïdes a prouvé que les oocytes des deux génotypes mutants sont fertilisables et que 70% des embryons résultants ont poursuivi leur développement vers le stade de blastocyste, et ce, indépendamment du génotype. En conclusion, Nr5a2 régule la fertilité chez les femelles tout au long du processus du développement folliculaire. Il a été démontré que Nr5a2 est essentiel à la lutéinisation et que sa perturbation dans les cellules somatiques ovariennes ne compromet pas la capacité des oocytes à être fertilisés. En vue d’ensemble, nous avons fourni une investigation inédite et complète, utilisant de multiples modèles et techniques afin de déterminer les mécanismes par lesquels Nr5a2 régule les importants processus que sont l’expansion du cumulus, l’ovulation ainsi que la formation du corps jaune.

The orphan nuclear receptor, liver receptor homolog-1 (LRH-1, NR5A2) regulates decidualization

La période de réceptivité endométriale chez l’humain coïncide avec la différentiation des cellules stromales de l’endomètre en cellules hautement spécifiques, les cellules déciduales, durant le processus dit de décidualisation. Or, on sait qu’une transformation anormale des cellules endométriales peut être à l’origine de pertes récurrentes de grossesses. LRH-1 est un récepteur nucléaire orphelin et un facteur de transcription régulant de nombreux évènements relatif à la reproduction et comme tout récepteur, son activation promouvoit l’activité transcriptionnelle de ses gènes cibles. Nous avons déjà montré que LRH-1 et son activité sont essentiels pour la décidualisation au niveau de l’utérus chez la souris et nous savons qu’il est présent dans l’utérus chez l’humain au moment de la phase de prolifération mais aussi de sécrétion du cycle menstruel, et que son expression augmente dans des conditions de décidualisation in vitro. Notre hypothèse est alors la suivante : LRH-1 est indispensable à la décidualisation du stroma endométrial, agissant par le biais de la régulation transcriptionnelle de gènes requis pour la transformation de cellules stromales en cellules déciduales. Afin d’explorer le mécanisme moléculaire impliqué dans la régulation transcriptionnelle effectuée par l’intermédiaire de ce récepteur, nous avons mis en place un modèle de décidualisation in vitro utilisant une lignée de cellules stromales de l’endomètre, cellules humaines et immortelles (hESC). Notre modèle de surexpression développé en transfectant les dites cellules avec un plasmide exprimant LRH-1, résulte en l’augmentation, d’un facteur 5, de l’abondance du transcriptome de gènes marqueurs de la décidualisation que sont la prolactine (PRL) et l’insulin-like growth factor binding protein-1 (IGFBP-1). En outre, la sous-régulation de ce récepteur par l’intermédiaire de petits ARN interférents (shRNA) abolit la réaction déciduale, d’un point de vue morphologique mais aussi en terme d’expression des deux gènes marqueurs cités ci-dessus. Une analyse par Chromatin ImmunoPrécipitation (ou ChIP) a démontré que LRH-1 se lie à des régions génomiques se trouvant en aval de certains gènes importants pour la décidualisation comme PRL, WNT 4, WNT 5, CDKN1A ou encore IL-24, et dans chacun de ces cas cités, cette capacité de liaison augmente dans le cadre de la décidualisation in vitro. Par ailleurs, des études structurelles ont identifié les phospholipides comme des ligands potentiels pour LRH-1. Nous avons donc choisi d’orienter notre travail de façon à explorer les effets sur les ligands liés à LRH-1 de traitements impliquant des agonistes et antagonistes à notre récepteur nucléaire. Les analyses par q-PCR et Western blot ont montré que la modulation de l’activité de LRH-1 par ses ligands influait aussi sur la réaction déciduale. Enfin, des études récentes de Salker et al (Salker, Teklenburg et al. 2010) ont mis en évidence que les cellules stromales humaines décidualisées sont de véritables biocapteurs de la qualité embryonnaire et qu’elles ont la capacité de migrer en direction de l’embryon. La série d’expériences que nous avons réalisée à l’aide de cellules hESC placées en co-culture avec des embryons de souris confirme que la migration cellulaire est bien dirigée vers les embryons. Cette propriété quant à l’orientation de la migration cellulaire est notoirement diminuée dans le cas où l’expression de LRH-1 est déplétée par shRNA dans les hESC. Nos données prouvent donc que LRH-1 régule non seulement la transcription d’un ensemble de gènes impliqués dans le processus de décidualisation mais agit aussi sur la motilité directionnelle de ces cellules hESC décidualisées in vitro.