Role of a RhoA-specific guaninenucleotide exchange factor, p190RhoGEF, in mouse macrophages

Abstract

p190RhoGEF was first cloned and identified as a RhoA specific GEF in neuronal cells. In immune cells, the role of p190RhoGEF was first reported in B cells, where expression of p190RhoGEF was increased after CD40 stimulation. To study further the function of p190RhoGEF in vivo, transgenic (TG) mice that overexpress a wild-type (WT) full gene of a dominant negative (DN) form of p190RhoGEF under the control of an invariant chain promoter were generated in our laboratory. Previous studies using these TG mice, showed that conventional dendritic cells (DCs) expressed p190RhoGEF constitutively and that expression of WT p190RhoGEF transgene in DCs negatively affected DC mobilization to the T cell zone after LPS injection. In this study, the role of p190RhoGEF in macrophages was examined using p190RhoGEF TG mice. When peritoneal macrophages isolated from littermate (LTM) control and TG mice were stained for surface markers and subjected to analysis, populations of peritoneal macrophages were reduced in TG mice compared to control mice. Macrophage functions after the stimulation with lipopolysaccharide (LPS), such as production of reactive oxygen species (ROS), chemokine-induced migration, were reduced in macrophages from WT TG mice compared to LTM and DN TG mice. Macrophages from WT TG mice also showed less production of pro-inflammatory cytokines, which correlated to less polarization to M1 subsets. These results suggest that overexpression of p190RhoGEF negatively regulates peritoneal macrophage function as similarly shown in DCs.;p190RhoGEF는 신경세포(neuronal cells)에서 처음 발견되었고 RhoA 특이적으로 작용하는 것으로, 면역세포에서는 B 임파구 분화에 중요한 CD40 수용체의 자극을 통해 p190RhoGEF 단백질 발현이 증가되어 활성화되고 성숙화된 B 세포의 기능 조절에 관여하는 확인하였다. 동물수준에서 p190RhoGEF의 기능을 분석하고자 위해 야행성 (wild type, WT)의 p190RhoGEF 유전자가 과 발현된 또는 GEF 가능이 차단된 돌연변이 (dominant negative, DN) 형태의 유전자변형 마우스 (transgenic mouse, TG)를 제작하였다. 이러한 마우스 모델을 이용하여, 수지상 세포 (dendritic cells, DC)에서 p190RhoGEF의 기능을 분석한 결과, p190RhoGEF가 과 발현된 마우스에서는 박테리아 LPS에 의한 수지상세포의 기능이 정상적으로 작용되지 않음을 보고하였다. 본 연구에서는 대식세포(macrophage)에서 p190RhoGEF의 분석하였다. p190RhoGEF 유전자변형 마우스 복강에서 분리된 대식세포의 표면단백질 (CD11b, F4/80) 염색을 통해 수치를 비교했을 때 p190RhoGEF 유전자 변형 마우스에서 복강 내 대식세포의 수치가 감소됨을 보았다. 대식세포 기능에서 p190RhoGEF의 역할을 분석하였을 때는 WT TG 마우스의 대식세포에서 LPS에 대한 활성산소종 생성과 케모카인에 의한 이동성이 감소되었고, 염증성 사이토카인 생성이 감소되었다. 그 결과 수지상 세포에서의 결과와 p190RhoGEF 과 발현됨이 대식세포의 기능을 억제하는 방향으로 조절한다는 것을 제시한다.