サイトカインシグナル伝達のサプレッサー（SOCS）1とSOCS3タンパク質は、マウスJ774マクロファージにおける炎症反応のインターロイキン-10調節のメディエーターであり、その主要な外膜タンパク質（MOMP）によって誘導された

Suppressors of Cytokine Signaling (SOCS)1 and SOCS3 Proteins Are Mediators of Interleukin-10 Modulation of Inflammatory Responses Induced by and Its Major Outer Membrane Protein (MOMP) in Mouse J774 Macrophages.

• Skyla A Duncan
• Rajnish Sahu
• Saurabh Dixit
• Shree R Singh
• Vida A Dennis

抄録

クラミジア病の免疫病態は、幅広い炎症性メディエーターによって悪化しており、マクロファージではIL-10によって阻害されることが報告されています。しかし、炎症性メディエーターを誘導するクラミジアタンパク質の部位や、IL-10が炎症性メディエーターを阻害するメカニズムは不明である。我々は、主要外膜タンパク質(MOMP)がその疾患発症を媒介しており、サイトカインシグナル伝達抑制因子(SOCS)1とSOCS3がIL-10阻害作用の媒介因子であると仮説を立てた。我々の仮説は、マウスJ774マクロファージをクラミジア刺激剤（ライブおよびMOMP）にIL-10の有無にかかわらず曝露することによって検証された。MOMPはいくつかの炎症性メディエーター（IL-6, IL-12p40, CCL5, CXCL10）を有意に誘導したが、これらはIL-10によって用量依存的に阻害された。クラミジア刺激剤は、SOCS1とSOCS3のmRNA遺伝子転写産物とタンパク質発現を誘導し、SOCS3の発現はより多く誘導された。特に、IL-10はSOCS1を減少させ、SOCS3を増加させることで、これらの発現を相互に制御した。MAPK経路の特異的阻害により、SOCS1およびSOCS3と同様に、p38、JNKおよびMEK1/2が炎症性メディエーターを誘導するために必要であることが明らかになった。クラミジア刺激剤は、nos2（M1マーカー）の発現亢進によって明らかにM1プロ炎症性表現型を誘発したが、IL-10によってM2抗炎症性表現型に偏っていた。内因性に産生されたIL-10を中和すると、炎症性メディエーターの分泌が増強され、SOCS3の発現が減少し、クラミジアのM1からM2への表現型が変化した。プロテアソーム分解の阻害は、SOCS1 と SOCS3 の発現を抑制し、それらの STAT1 と STAT3 の転写因子の調節を阻害することで、TNF を増加させたが、IL-10、CCL5、および CXCL10 の分泌を減少させた。我々のデータは、SOCS1とSOCS3がIL-10抑制作用の調節因子であることを示しており、SOCSタンパク質が細菌性炎症性疾患やその他の細菌性炎症性疾患の炎症を制御するための治療標的として強調している。

The immunopathology of chlamydial diseases is exacerbated by a broad-spectrum of inflammatory mediators, which we reported are inhibited by IL-10 in macrophages. However, the chlamydial protein moiety that induces the inflammatory mediators and the mechanisms by which IL-10 inhibits them are unknown. We hypothesized that major outer membrane protein (MOMP) mediates its disease pathogenesis, and the suppressor of cytokine signaling (SOCS)1 and SOCS3 proteins are mediators of the IL-10 inhibitory actions. Our hypothesis was tested by exposing mouse J774 macrophages to chlamydial stimulants (live and MOMP) with and without IL-10. MOMP significantly induced several inflammatory mediators (IL-6, IL-12p40, CCL5, CXCL10), which were dose-dependently inhibited by IL-10. Chlamydial stimulants induced the mRNA gene transcripts and protein expression of SOCS1 and SOCS3, with more SOCS3 expression. Notably, IL-10 reciprocally regulated their expression by reducing SOCS1 and increasing SOCS3. Specific inhibitions of MAPK pathways revealed that p38, JNK, and MEK1/2 are required for inducing inflammatory mediators as well as SOCS1 and SOCS3. Chlamydial stimulants triggered an M1 pro-inflammatory phenotype evidently by an enhanced nos2 (M1 marker) expression, which was skewed by IL-10 towards a more M2 anti-inflammatory phenotype by the increased expression of mrc1 and arg1 (M2 markers) and the reduced SOCS1/SOCS3 ratios. Neutralization of endogenously produced IL-10 augmented the secretion of inflammatory mediators, reduced SOCS3 expression, and skewed the chlamydial M1 to an M2 phenotype. Inhibition of proteasome degradation increased TNF but decreased IL-10, CCL5, and CXCL10 secretion by suppressing SOCS1 and SOCS3 expressions and dysregulating their STAT1 and STAT3 transcription factors. Our data show that SOCS1 and SOCS3 are regulators of IL-10 inhibitory actions, and underscore SOCS proteins as therapeutic targets for IL-10 control of inflammation for and other bacterial inflammatory diseases.

Copyright © 2020 Skyla A. Duncan et al.