Functional phenotypes of macrophages and the M1-M2 polarization concept. Part I. Proinflammatory phenotype

Biochemistry (Moscow)

Volumn 77, Issue 3, 2012, Pages 246-260

  Schwartz, Y Sh ^a   Svistelnik, A V ^b  

^a INSTITUTE OF PHYSIOLOGY   (Russian Federation)

^b MESHALKIN NATIONAL MEDICAL RESEARCH CENTER   (Russian Federation)

Author keywords

CLR; Macrophage; NLR; Phenotype; Polarization; RLR; TLR

Indexed keywords

PATTERN RECOGNITION RECEPTOR;

ANIMAL; GENETICS; HUMAN; IMMUNOLOGY; MACROPHAGE; MACROPHAGE ACTIVATION; PHENOTYPE; REVIEW;

ANIMALS; HUMANS; MACROPHAGE ACTIVATION; MACROPHAGES; PHENOTYPE; RECEPTORS, PATTERN RECOGNITION;

EID: 84862672019     PISSN: 00062979     EISSN: 16083040     Source Type: Journal    
DOI: 10.1134/S0006297912030030     Document Type: Review

References (114)

1. Stout, R. D., Jiang, C., Matta, B., Tietzel, I., Watkins, S. K., and Suttles, J. (2005) J. Immunol., 175, 342-349.
2. Hume, D. A., Ross, I. L., Himes, S. R., Sasmono, R. T., Wells, C. A., and Ravasi, T. (2002) J. Leukoc. Biol., 72, 621-627.
3. Mackaness, G. B. (1962) J. Exp. Med., 116, 381-406.
4. North, R. J. (1978) J. Immunol., 121, 806-809.
5. Metchnikoff, E. (1905) Immunity in Infective Diseases, Cambridge University Press, London.
6. Nathan, C. F., Prendergast, T. J., Wiebe, M. E., Stanley, E. R., Platzer, E., Remold, H. G., Welte, K., Rubin, B. Y., and Murray, H. W. (1984) J. Exp. Med., 160, 600-605.
7. Mackaness, G. B. (1969) J. Exp. Med., 192, 973-992.
8. Karnovsky, M. L., Lazdins, J., Drath, D., and Harper, A. (1975) Ann. N. Y. Acad. Sci., 256, 266-274.
9. Murray, H. W., and Cohn, Z. A. (1980) J. Exp. Med., 152, 1596-1609.
10. Murray, H. W. (1988) Ann. Intern. Med., 108, 595-608.
11. Andrade, R. M., Wessendarp, M., Portillo, J.-A. C., Yang, J.-Q., Gomez, F. J., Durbin, J. E., Bishop, G. A., and Subauste, C. S. (2005) J. Immunol., 175, 6014-6021.
12. Vila-del Sol, V., Diaz-Munoz, M. D., and Fresno, M. (2007) J. Leukoc. Biol., 81, 272-283.
13. Downing, J. F., Kachel, D. L., Pasula, R., and Martin, W. J. (1999) Infect. Immun., 67, 1347-1352.
14. Hirohashi, N., and Morrison, D. C. (1996) Infect. Immun., 64, 1011-1015.
15. Symbirtsev, M. G. (2005) Immunologiya, 26, 368-377.
16. Romantsov, M. G. (1998) Interferonogens: Perspectives for Clinical Application. Handbook for Physicians [in Russian], Moscow-St. Petersburg.
17. Hu, X., Park-Min, K.-H., Ho, H. H., and Ivashkiv, L. B. (2005) J. Immunol., 175, 3637-3647.
18. Schroder, K., Sweet, M. J., and Hume, D. A. (2006) Immunobiology, 211, 511-524.
19. Hibbs, J. B., Jr. (2002) J. Infect. Dis., 185, S9-S17.
20. MacMicking, J., Xie, Q. W., and Nathan, C. (1997) Annu. Rev. Immunol., 15, 323-350.
21. Ehrt, S., Schnappinger, D., Bekiranov, S., Drenkow, J., Shi, S., Gingeras, T. R., Gaasterland, T., Schoolnik, G., and Nathan, C. (2001) J. Exp. Med., 194, 1123-1140.
22. Aung, H. T., Schroder, K., Himes, S. R., Brion, K., van Zuylen, W., Trieu, A., Suzuki, H., Hayashizaki, Y., Hume, D. A., Sweet, M. J., and Ravasi, T. (2006) FASEB J., 20, 1315-1327.
23. Hu, X., Chen, J., Wang, L., and Ivashkiv, L. B. (2007) J. Leukoc. Biol., 82, 237-243.
24. McGough, J. M., Yang, D., Huang, S., Georgi, D., Hewitt, S. M., Rocken, C., Tanzer, M., Ebert, M. P. A., and Liu, K. (2008) Cells. Mol. Cancer Res., 6, 1841-1851.
25. Liang, S-L., Liu, H., and Zhou, A. (2006) J. Immunol., 177, 651-656.
26. Schwartz, Ya. Sh., Khoshchenko, O. M., Dushkin, M. I., and Feofanova, N. A. (2009) Byul. Eksp. Biol. Med., 148, 294-297.
27. Schwartz, Ya. Sh., Belogorodtsev, S. N., Filimonov, P. N., and Seledtsova, G. V. (2009) Med. Immunol. (Moscow), 11, 499-508.
28. Memon, R. A., Shechter, I., Moser, A. H., Shigenaga, J. K., Grunfeld, C., and Feingold, K. R. (1997) J. Lipid Res., 38, 1620-1629.
29. Khovidhunkit, W., Kim, M.-S., Memon, R. A., Shigenaga, J. K., Moser, A. H., Feingold, K. R., and Grunfeld, C. (2004) J. Lipid Res., 45, 1169-1196.
30. Vestal, D. J., Maki, R. A., and Buss, J. E. (1995) J. Leukoc. Biol., 58, 607-622.
31. Lee, S. J., Qin, H., and Benveniste, E. N. (2008) Eur. J. Immunol., 38, 2325-2336.
32. Lee, S. J., Qin, H., and Benveniste, E. N. (2007) J. Leukoc. Biol., 82, 436-447.
33. Denhardt, D. T. (1996) Biochem. J., 318, 729-747.
34. Peppelenbosch, M., Boone, E., Jones, G. E., van Deventer, S. J. H., Haegeman, G., Fiers, W., Grooten, J., and Ridley, A J. (1999) J. Immunol., 162, 837-845.
35. Vila-del Sol, V., Punzon, C., and Fresno, M. (2008) J. Immunol., 181, 4461-4470.
36. Schroder, K., Hertzog, P. J., Ravasi, T., and Hume, D. A. (2004) J. Leukoc. Biol., 75, 163-189.
37. Ulevitch, R. J., and Tobias, P. S. (1995) Annu. Rev. Immunol., 13, 437-457.
38. Da Silva Correia, J., Soldau, K., Christen, U., Tobias, P. S., and Ulevitch, R. J. (2001) J. Biol. Chem., 276, 21129-21135.
39. Shimazu, R., Akashi, S., Ogata, H., Nagai, Y., Fukudome, K., Miyake, K., and Kimoto, M. (1999) J. Exp. Med., 189, 1777-1782.
40. Epelman, S., Berenger, B., Stack, D., Neely, G. G., Ma, L. L., and Mody, C. H. (2008) Am. J. Resp. Cell Mol. Biol., 39, 657-665.
41. Imler, J. L., and Hoffmann, J. A. (2003) Nature Immunol., 4, 105-106.
42. Beutler, B., and Rietschel, E. T. (2003) Nat. Rev. Immunol., 3, 169-176.
43. Rowe, D. C., McGettrick, A. F., Latz, E., Monks, B. G., Gay, N. J., Yamamoto, M., Akira, S., O'Neill, L. A., Fitzgerald, K. A., and Golenbock, D. T. (2006) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103, 6299-6304.
44. Hoebe, K., Du, X., Georgel, P., Janssen, E., Tabeta, K., Kim, S. O., Goode, J., Lin, P., Mann, N., Mudd, S., Crozat, K., Sovath, S., Han, J., and Beutler, B. (2003) Nature, 424, 743-748.
45. Jha, S., and Ting, J. P.-Y. (2009) J. Immunol., 183, 7623-7629.
46. Lord, C. A., Savitsky, D., Sitcheran, R., Calame, K., Wright, J. R., Ting, J. P.-Y., and Williams, K. L. (2009) J. Immunol., 182, 2948-2958.
47. Cookson, B. T., and Brennan, M. A. (2001) Trends Microbiol., 9, 113-114.
48. Brennan, M. A., and Cookson, B. T. (2000) Mol. Microbiol., 38, 31-40.
49. Kawai, T., and Akira, S. (2009) Int. Immunol., 21, 317-337.
50. Kahlenberg, J. M., and Dubyak, G. R. (2004) J. Leukoc. Biol., 76, 676-684.
51. Lamkanfi, M., Kanneganti, T.-D., Franchi, L., and Nunez, G. (2007) J. Leuk. Biol., 82, 220-225.
52. Kurowska-Stolarska, M., Stolarski, B., Kewin, P., Murphy, G., Corrigan, C. J., Ying, S., Pitman, N., Mirchandani, A., Rana, B., van Rooijen, N., Shepherd, M., McSharry, C., McInnes, I. B., Xu, D., and Liew, F. Y. (2009) J. Immunol., 183, 6469-6477.
53. Miyake, K. (2007) Semin. Immunol., 19, 3-10.
54. Cheng, S.-C., van de Veerdonk, F. L., Lenardon, M., Stoffels, M., Plantinga, T., Smeekens, S., Rizzetto, L., Mukaremera, L., Preechasuth, K., Cavalieri, D., Kanneganti, T. D., van der Meer, J. W. M., Kullberg, B. J., Joosten, L. A. B., Gow, N. A. R., and Netea, M. G. (2011) J. Leukoc. Biol., 90, 357-366.
55. Dennehy, K. M., Ferwerda, G., Faro-Trindade, I., Pyz, E., Willment, J. A., Taylor, P. R., Kerrigan, A., Tsoni, S. V., Gordon, S., Meyer-Wentrup, F., Adema, G. J., Kullberg, B. J., Schweighoffer, E., Tybulewicz, V., Mora-Montes, H. M., Gow, N. A., Williams, D. L., Netea, M. G., and Brown, G. D. (2008) Eur. J. Immunol., 38, 500-506.
56. Kelly, E. K., Wang, L., and Ivashkiv, L. B. (2010) J. Immunol., 184, 5545-5552.
57. Gantner, B. N., Simmons, R. M., Canavera, S. J., Akira, S., and Underhill, D. M. (2003) J. Exp. Med., 197, 1107-1117.
58. Ellebedy, A. H., Lupfer, C., Ghoneim, H. E., DeBeauchamp, J., Kanneganti, T.-D., and Webby, R. J. (2011) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 2927-2932.
59. Ippagunta, S. K., Brand, D. D., Luo, J., Boyd, K. L., Calabrese, C., Stienstra, R., van de Veerdonk, F. L., Netea, M. G., Joosten, L. A. B., Lamkanfi, M., and Kanneganti, T.-D. (2010) J. Biol. Chem., 285, 12454-12462.
60. Abdelaziz, D. H., Gavrilin, M. A., Akhter, A., Caution, K., Kotrange, S., Khweek, A. A., Abdulrahman, B. A., Grandhi, J., Hassan, Z. A., Marsh, C., Wewers, M. D., and Amer, A. O. (2011) J. Biol. Chem., 286, 3203-3208.
61. Vercammen, E., Staal, J., and Beyaert, R. (2008) Clin. Microbiol. Rev., 21, 13-25.
62. Moresco, E. M. Y., and Beutler, B. (2010) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107, 1261-1262.
63. Olejniczak, M., Galka, P., and Krzyzosiak, W. J. (2010) Nucleic Acid. Res., 38, 1-16.
64. Rothenfusser, S., Goutagny, N., DiPerna, G., Gong, M., Monks, B. G., Schoenemeyer, A., Yamamoto, M., Akira, S., and Fitzgerald, K. A. (2005) J. Immunol., 175, 5260-5268.
65. Venkataraman, T., Valdes, M., Elsby, R., Kakuta, S., Caceres, G., Saijo, S., Iwakura, Y., and Barber, G. N. (2007) J. Immunol., 178, 6444-6455.
66. Satoh, T., Kato, H., Kumagai, Y., Yoneyama, M., Sato, S., Matsushita, K., Tsujimura, T., Fujita, T., Akira, S., and Takeuchi, O. (2010) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107, 1512-1517.
67. Chattopadhyay, S., Marques, J. T., Yamashita, M., Peters, K. L., Smith, K., Desai, A., Williams, B. R. G., and Sen, G. C. (2010) EMBO J., 29, 1762-1773.
68. Li, H. M., Fujikura, D., Harada, T., Uehara, J., Kawai, T., Akira, S., Reed, J. C., Iwai, A., and Miyazaki, T. (2009) Cell Death Differ., 16, 1615-1621.
69. Besch, R., Poeck, H., Hohenauer, T., Senft, D., Hacker, G., Berking, C., Hornung, V., Endres, S., Ruzicka, T., Rothenfusser, S., and Hartmann, G. (2009) J. Clin. Invest., 119, 2399-2411.
70. Wang, Z., Choi, M. K., Ban, T., Yanai, H., Negishi, H., Lu, Y., Tamura, T., Takaoka, A., Nishikura, K., and Taniguchi, T. (2008) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 105, 5477-5482.
71. Burdette, D. L., Monroe, K. M., Sotelo-Troha, K., Iwig, J. S., Eckert, B., Hyodo, M., Hayakawa, Y., and Vance, R. E. (2011) Nature, 478, 515-518.
72. Zhang, X., Brann, T. W., Zhou, M., Yang, J., Oguariri, R. M., Lidie, K. B., Imamichi, H., Huang, D-W., Lempicki, R. A., Baseler, M. W., Veenstra, T. D., Young, H. A., Lane, H. C., and Imamichi, T. (2011) J. Immunol., 186, 4541-4545.
73. Wang, X., Dragoi, A.-M., Riolo, M., Peng, M., and Chu, W.-M. (2007) J. Immunol., 178, S153.
74. Chiu, Y. H., Macmillan, J. B., and Chen, Z. J. (2009) Cell, 138, 576-591.
75. Goubau, D., Rehwinkel, J., and Reis e Sousa, C. (2010) Nature Immunol., 11, 984-986.
76. Kerur, N., Veettil, M. V., Sharma-Walia, N., Bottero, V., Sadagopan, S., Otageri, P., and Chandran, B. (2011) Cell Host Microbe, 9, 363-375.
77. Chi, H., and Flavell, R. A. (2008) Genome Biol., 9, 211.
78. Hollmig, S. T., Ariizumi, K., and Cruz, P. D., Jr. (2009) Glycobiology, 19, 568-575.
79. Zelensky, A. N., and Gready, J. E. (2005) FEBS J., 272, 6179-6217.
80. He, L.-Z., Crocker, A., Lee, J., Mendoza-Ramirez, J., Wang, X.-T., Vitale, L. A., O'Neill, T., Petromilli, C., Zhang, H.-F., Lopez, J., Rohrer, D., Keler, T., and Clynes, R. (2007) J. Immunol., 178, 6259-6267.
81. Keler, T., Ramakrishna, V., and Fanger, M. W. (2004) Expert Opin. Biol. Ther., 4, 1953-1962.
82. Kel, J. M., de Geus, E. D., van Stipdonk, M. J., Drijfhout, J. W., Koning, F., and Nagelkerken, L. (2008) Int. Immunol., 20, 117-127.
83. Zhang, J., Zhu, J., Imrich, A., Cushion, M., Kinanne, T. B., and Koziel, H. (2004) Infect. Immunol., 72, 3147-3160.
84. Zhang, J., Tachado, S. D., Patel, N., Zhu, J., Imrich, A., Mantruelli, P., Cushion, M., Kinanne, T. B., and Koziel, H. (2005) J. Leukoc. Biol., 78, 665-674.
85. Dam, T. K., and Brewer, C. F. (2010) Glycobiology, 20, 270-279.
86. Van Kooyk, Y., and Geijtenbeek, T. B. (2003) Nat. Rev. Immunol., 3, 697-709.
87. Gringhuis, S. I., den Dunnen, J., Litjens, M., van het Hof, B., van Kooyk, Y., Geijtenbeek, B. H., and Gringhuis, S. I. (2007) Immunity, 26, 605-616.
88. Kong, K.-F., Delroux, K., Wang, X., Qian, F., Arjona, A., Malawista, S. E., Fikrig, E., and Montgomery, R. R. (2008) J. Virol., 82, 7613-7623.
89. Geijtenbeek, T. B., van Vliet, S. J., Koppel, E. A., Sanchez- Hernandez, M., Vandenbroucke-Grauls, C. M., Appelmelk, B., and van Kooyk, Y. (2003) J. Exp. Med., 197, 7-17.
90. Doz, E., Rose, S., Nigou, J., Gilleron, M., Puzo, G., Erard, F., Ryffel, B., and Quesniaux, V. F. J. (2007) J. Biol. Chem., 282, 26014-26025.
91. Tanne, A., Ma, B., Boudou, F., Tailleux, L., Botella, H., Badell, E., Levillain, F., Taylor, M. E., Drickamer, K., Nigou, J., Dobos, K. M., Puzo, G., Vestweber, D., Wild, M. K., Marcinko, M., Sobieszczuk, P., Stewart, L., Lebus, D., Gicquel, B., and Neyrolles, O. (2009) J. Exp. Med., 206, 2205-2220.
92. Napoletano, C., Rughetti, A., Tarp, M. P. A., Coleman, J., Bennett, E. P., Picco, G., Sale, P., Denda-Nagai, K., Irimura, T., Mandel, U., Clausen, H., Frati, L., Taylor- Papadimitriou, J., Burchell, J., and Nuti, M. (2007) Cancer Res., 67, 8358-8367.
93. Van Vliet, S. J., Aarnoudse, C. A., Broks-van den Berg, V. C., Boks, M., Geijtenbeek, T. B., and van Kooyk, Y. (2007) Eur. J. Immunol., 37, 2075-2081.
94. Freire, T., Zhang, X., Deriaud, E., Ganneau, C., Vichier- Guerre, S., Azria, E., Launay, O., Lo-Man, R., Bay, S., and Leclerc, C. (2010) Blood, 116, 3526-3536.
95. Allavena, P., Chieppa, M., Bianchi, G., Solinas, G., Fabbri, M., Laskarin, G., and Mantovani, A. (2010) Clin. Dev. Immunol., 2010, 547179.
96. Singh, S. K., Streng-Ouwehand, I., Litjens, M., Weelij, D. R., Garcia-Vallejo, J. J., van Vliet, S. J., Saeland, E., and van Kooyk, Y. (2009) Mol. Immunol., 46, 1240-1249.
97. Raes, G., Brys, L., Dahal, B. K., Brandt, J., Grooten, J., Brombacher, F., Vanham, G., Noel, W., Bogaert, P., Boonefaes, T., Kindt, A., van den Bergh, R., Leenen, P. J. M., de Baetselier, P., and Ghassabeh, G. H. (2005) J. Leukoc. Biol., 77, 321-327.
98. Babu, S., Kumaraswami, V., and Nutman, T. B. (2009) J. Infect. Dis., 199, 1827-1837.
99. Saba, K., Denda-Nagai, K., and Irimura, T. (2009) Am. J. Pathol., 174, 144-152.
100. Nuti, M., Zizzari, I., Napoletano, C., Rughetti, A., Rahimi, H., Antonilli, M., Bellati, F., di Costanzo, F., Irimura, T., Wandall, H., Clausen, H., and Benedetti Panici, P. (2011) J. Clin. Oncol. (ASCO Meeting Abstracts), 29, Suppl. e13528.
101. Freire, T., Lo-Man, R., Bay, S., and Leclerc, C. (2011) J. Biol. Chem., 286, 7797-7811.
102. Sato, K., Imai, Y., Higashi, N., Kumamoto, Y., Mukaida, N., and Irimura, T. (2005) Int. Immunol., 17, 559-568.
103. Heinsbroek, S. E. M., Taylor, P. R., Rosas, M., Willment, J. A., Williams, D. L., Gordon, S., and Brown, G. D. (2006) J. Immunol., 176, 5513-5518.
104. Ariizumi, K., Shen, G.-L., Shikano, S., Ritter, R., III, Zukas, P., Edelbaum, D., Morita, A., and Takashima, A. (2000) J. Biol. Chem., 275, 11957-11963.
105. Schulze-Luehrmann, J., and Ghosh, S. (2006) Immunity, 25, 701-715.
106. Dennehy, K. M., and Brown, G. D. (2007) J. Leukoc. Biol., 82, 253-258.
107. Marakalala, M. J., Graham, L. M., and Brown, G. D. (2010) Clin. Dev. Immunol., 2010, 567571.
108. Goodridge, H. S., Simmons, R. M., and Underhill, D. M. (2007) J. Immunol., 178, 3107-3115.
109. Cassol, E., Cassetta, L., Alfano, M., and Poli, G. (2010) J. Leukoc. Biol., 87, 599-608.
110. Inoue, M., Moriwaki, Y., Arikawa, T., Chen, Y-H., Oh, Y. J., Oliver, T., and Shinohara, M. L. (2011) J. Immunol., 186, 19-23.
111. Kankkunen, P., Teirila, L., Rintahaka, J., Alenius, H., Wolff, H., and Matikainen, S. (2010) J. Immunol., 184, 6335-6342.
112. Hollmig, S. T., Ariizumi, K., and Cruz, P. D., Jr. (2009) Glycobiology, 19, 568-575.
113. Sato, K., Yang, X-Li, Yudate, T., Chung, J.-S., Wu, J., Luby-Phelps, K., Kimberly, R. P., Underhill, D., Cruz, P. D., Jr., and Ariizumi, K. (2006) J. Biol. Chem., 281, 38854-38866.
114. Saijo, S., and Iwakura, Y. (2011) Int. Immunol., 23, 467-472.