Der Einfluss von Interleukin-10 auf den Phänotyp primärer Mikroglia

Laffer, Björn GND

In der vorliegenden Studie wurde der Einfluss von IL-10 auf die Effektorantwort, den Aktivierungsstatus und dem M1/M2 Phänotyp von Mikroglia unter pro- oder anti-inflammatorischen Bedingungen in vitro untersucht. Mikroglia wurden mit Lipopolysaccharid (LPS) stimuliert oder mit Dexamethason (Dex) behandelt und hinsichtlich ihrer morphologischen Veränderungen sowie Zytokinexpression mittels Immunfluoreszenz untersucht. Zudem wurde die Freisetzung von Zytokinen und Chemokinen im Überstand mittels ELISA und LEGENDplex™ Analyse bestimmt. Weiterhin erfolgte eine durchflusszytometrische Untersuchung auf intrazelluläre Zytokine und Aktivierungsmarker. Mikroglia wurden zudem mittels Durchflusszytometrie ein M1 (CD86+CD206-), M2 (CD86-CD206+) oder M1/2 (CD86+CD206+) Phänotyp zugeordnet. Eine Stimulation mit LPS führte in der vorliegenden Studie zu einer Aktivierung von Mikrogliazellen, welche durch einen amöboiden Phänotyp, einer signifikant erhöhten Freisetzung von IL-6, TNF-α und NO sowie der Expression von CCR2 und CD40 gekennzeichnet war. Es wurden hier jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen WT und IL-10 KO Mikroglia festgestellt. Die Sezernierung und Expression von IL-10 war aufgrund der genetischen Depletion erwartungsgemäß nur in WT Mikroglia nachweisbar, die nach LPS Stimulation erhöht war. Überdies war die Sekretion von TGF-β1 in IL-10 KO Mikroglia nach LPS-Behandlung signifikant verringert. Eine LPS Stimulation führte sowohl bei WT als auch bei IL-10 KO Mikroglia zu einer erhöhten Freisetzung aller untersuchten Chemokine, wobei IL-10 KO Mikroglia nach LPS Stimulation eine signifikant erhöhte Freisetzung von CC- (MIP-1α, MIP-1β, MDC) und CXC-Chemokine (MIG, IP-10, BLC, LIX) im Vergleich zu WT Mikroglia zeigten. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass IL-10 sowohl die pro-, als auch die anti-inflammatorische Effektorantwort von Mikrogliazellen beeinflusst. Primäre Mikroglia wiesen in Abwesenheit von IL-10 nach Aktivierung durch LPS einen verstärkten M1 Phänotyp sowie einen signifikant erhöhten Anteil an TNF-α+, IL-6+ und CD86+CD206- Zellen auf. Andererseits resultierte das Fehlen von IL-10 in einem reduzierten Anteil CD86-CD206+ Zellen des M2 Phänotpys bei IL-10 KO Mikroglia. IL-10 scheint somit bei der Ausprägung des M1/M2 Phänotyps von Mikrogliazellen mitbeteiligt zu sein. Die Untersuchung des Einflusses von IL-10 auf den Verlauf der experimentellen autoimmunen Uveoretinitis (EAU) durfte aufgrund des schwer belastenden Phänotyps von IL-10 KO Mäusen nur mittels eines adoptiven Transfermodells erfolgen, wobei die Induktion der Erkrankung durch Injektion antigenspezifischer, uveitogener T-Zellen aus WT Donortieren durchgeführt wurde. Die Bewertung des EAU Schweregrades erfolgte mittels Funduskopie, OCT und Histologie am Tag 14 nach der EAU Induktion. Einige Augen von EAU Mäusen zeigten ein erhöhtes Entzündungsinfiltrat und eine EAU-typische Netzhautfaltung auf. Zudem wurde eine erhöhte Th1/Th17 vermittelte Immunantwort in der Milz nachgewiesen. Insgesamt zeigten die Tiere jedoch nur eine geringe Prävalenz der Erkrankung und einen geringen EAU Score, sodass die Differenzierung des EAU Schweregrades zwischen WT und IL-10 KO Mäusen in der vorliegenden Arbeit nicht möglich war. In this study the effect of genetic IL-10 depletion on the effector response, activation status and M1/M2 polarization of primary microglia upon lipopolysaccharide (LPS) stimulation or treatment with dexamethasone (Dex) in vitro was investigated. Using immunofluorescence staining, microglia were analyzed for morphological phenotype and cytokine expression. Cytokine and chemokine content in supernatants were determined via ELISA and LEGENDplex™ analysis. Microglia were investigated using flow cytometry for intracellular cytokines and surface markers according to a M1 (CD86+CD206-), M2 (CD86-CD206+) or M1/2 (CD86+ CD206+) phenotype. The results indicate that LPS stimulation induces a M1 phenotype in microglia, characterized by an amoeboid phenotype, a significantly increased secretion of IL-6, TNF-α and NO as well as expression of CCR2 and CD40. No significant differences between WT and IL-10 KO microglia could be detected. IL-10 KO microglia did not produce IL-10, while WT cells secreted significantly more IL-10 upon exposure to LPS. Furthermore, IL-10 KO microglia released a significantly lower amount of TGF-β1 upon LPS stimulation than WT microglia. LPS stimulation led to an increased secretion of all the investigated chemokines in microglia. Compared to WT cells, IL-10 KO microglia showed a significantly enhanced release of CC family (MIP-1α, MIP-1β, and MDC) and CXC family (MIG, IP-10, BLC, and LIX) chemokines. These results indicate that IL-10 regulates both pro- and anti-inflammatory effector responses of microglial cells. LPS treatment significantly elevated the number of TNF-α+, IL-6+ and CD86+CD206- cells (M1 phenotype) but significantly reduced CD86-CD206+ cells (M2 phenotype) in IL-10 KO microglia compared to WT cells. Thus, IL-10 could be involved in polarization of M1/M2 phenotypes of microglial cells. Within this study, the influence of IL-10 on the course of experimental autoimmune uveoretinitis (EAU) in WT and IL-10 KO mice was investigated. EAU was induced by adoptive transfer of antigen-specific, uveitogenic T cells from WT animals. Severity of EAU was assessed by funduscopy, optical coherence tomography (OCT), and histology at day 14 post EAU induction. In some instances, the eyes of EAU mice displayed elevated infiltration of inflammatory cells, and retinal folds, as well as, an elevated Th1/Th17 driven immune response in the spleen. However, the low prevalence of this disease and low EAU scores hampered the pathological evaluation of EAU between WT and IL-10 KO mice in this current study.

In this study the effect of genetic IL-10 depletion on the effector response, activation status and M1/M2 polarization of primary microglia upon lipopolysaccharide (LPS) stimulation or treatment with dexamethasone (Dex) in vitro was investigated. Using immunofluorescence staining, microglia were analyzed for morphological phenotype and cytokine expression. Cytokine and chemokine content in supernatants were determined via ELISA and LEGENDplex™ analysis. Microglia were investigated using flow cytometry for intracellular cytokines and surface markers according to a M1 (CD86+CD206-), M2 (CD86-CD206+) or M1/2 (CD86+ CD206+) phenotype. The results indicate that LPS stimulation induces a M1 phenotype in microglia, characterized by an amoeboid phenotype, a significantly increased secretion of IL-6, TNF-α and NO as well as expression of CCR2 and CD40. No significant differences between WT and IL-10 KO microglia could be detected. IL-10 KO microglia did not produce IL-10, while WT cells secreted significantly more IL-10 upon exposure to LPS. Furthermore, IL-10 KO microglia released a significantly lower amount of TGF-β1 upon LPS stimulation than WT microglia. LPS stimulation led to an increased secretion of all the investigated chemokines in microglia. Compared to WT cells, IL-10 KO microglia showed a significantly enhanced release of CC family (MIP-1α, MIP-1β, and MDC) and CXC family (MIG, IP-10, BLC, and LIX) chemokines. These results indicate that IL-10 regulates both pro- and anti-inflammatory effector responses of microglial cells. LPS treatment significantly elevated the number of TNF-α+, IL-6+ and CD86+CD206- cells (M1 phenotype) but significantly reduced CD86-CD206+ cells (M2 phenotype) in IL-10 KO microglia compared to WT cells. Thus, IL-10 could be involved in polarization of M1/M2 phenotypes of microglial cells. Within this study, the influence of IL-10 on the course of experimental autoimmune uveoretinitis (EAU) in WT and IL-10 KO mice was investigated. EAU was induced by adoptive transfer of antigen-specific, uveitogenic T cells from WT animals. Severity of EAU was assessed by funduscopy, optical coherence tomography (OCT), and histology at day 14 post EAU induction. In some instances, the eyes of EAU mice displayed elevated infiltration of inflammatory cells, and retinal folds, as well as, an elevated Th1/Th17 driven immune response in the spleen. However, the low prevalence of this disease and low EAU scores hampered the pathological evaluation of EAU between WT and IL-10 KO mice in this current study.

Cite

Citation style:
Laffer, B., 2019. Der Einfluss von Interleukin-10 auf den Phänotyp primärer Mikroglia. https://doi.org/10.17185/duepublico/71092
Could not load citation form.

Rights

Use and reproduction:
All rights reserved

Export