TEKST

Migration inhibitory factor for guinea pig macrophages var det første lymfokin, der blev opdaget (Bloom og Bennett, 1966; David, 1966). Ekspression af MIF-aktivitet blev fundet at korrelere godt med forsinket overfølsomhed og cellulær immunitet hos mennesker. MIF-aktivitet kunne påvises i synovia hos patienter med reumatoid arthritis. Ekspressionen af MIF på betændelsessteder tydede på, at mediatoren spiller en rolle i reguleringen af makrofagenes funktion i værtsforsvaret. Weiser et al. (1989) isolerede et cDNA, der koder for human macrophage migration inhibitory factor.

Gennem Northern Blot-analyse påviste Paralkar og Wistow (1994) en enkelt størrelse af MIF mRNA (ca. 800 nukleotider) i alle undersøgte humane væv. I modsætning til tidligere rapporter fandt de ingen beviser for flere gener for MIF i det menneskelige genom.

Paralkar og Wistow (1994) viste, at MIF-genet er bemærkelsesværdigt lille; det har 3 exoner adskilt af introner på kun 189 og 95 bp, og det dækker mindre end 1 kb.

Kozak et al. (1995) fandt, at ekson/intron-strukturen af musens Mif-gen ligner det menneskelige gen. Bozza et al. (1995) fandt, at musens Mif-gen strækker sig over mindre end 0,7 kb af kromosomalt DNA og består af 3 exoner.

Esumi et al. (1998) fremlagde beviser for, at genet for D-dopachrom tautomerase (DDT; 602750) hos menneske og mus er identisk med MIF med hensyn til exonstruktur. Begge gener har 2 introner, der er placeret på tilsvarende positioner, i forhold til en 2-fold gentagelse i proteinstrukturen. Selv om intronerne befinder sig i lignende positioner, er de i forskellige faser i forhold til den åbne læseramme. Der findes andre medlemmer af denne superfamilie i nematoder og en plante, og et beslægtet gen i C. elegans deler en intronposition med MIF og DDT. Ud over ligheder i strukturen er generne for DDT og MIF tæt forbundet på menneskekromosom 22 og musekromosom 10.

Bernhagen et al. (1993) identificerede MIF som et vigtigt sekreteret protein, der frigives af forreste hypofyseceller i kultur og in vivo som reaktion på stimulering med bakterielt lipopolysaccharid. De konkluderede, at det spiller en central rolle i det toksiske respons på endotoxæmi og muligvis septisk chok.

Bucala (1996) gennemgik undersøgelser, der førte til opdagelsen af en hypofysemediator, der syntes at virke som et modregulerende hormon for glukokortikoidets virkning i immunsystemet. Dette peptid, der blev isoleret som et produkt fra murine forreste hypofyseceller, blev sekventeret og viste sig at være musens homolog af MIF. MIF har den unikke egenskab at blive frigivet fra makrofager og T-celler som reaktion på fysiologiske koncentrationer af glukokortikoider. Sekretionen af MIF er nøje reguleret og falder ved høje, antiinflammatoriske steroidkoncentrationer. Når MIF først er frigivet, “tilsidesætter” eller modregulerer den immunosuppressive virkning af steroider på immuncelleaktivering og cytokinproduktion. Bucala (1996) erklærede, at fordi glukokortikoider er en integreret del af værtens globale respons på infektion eller vævsinvasion, er MIF’s fysiologiske rolle at virke på et inflammationssted eller en lymfeknude for at modvirke den dybtgående inhiberende virkning af steroider på immunresponset.

Ved anvendelse af fuld længde MIF som lokkemad i en gær 2-hybridscreening af et cDNA-bibliotek fra hjernen fangede Kleemann et al. (2000) Jun activation domain-binding protein (JAB1, eller COPS5; 604850) som en interagerende partner for MIF. Ved coimmunoprecipitation og pull-down-eksperimenter bekræftede Kleemann et al. (2000) den specifikke MIF-JAB1-forbindelse. Konfokal mikroskopisk analyse viste, at MIF-JAB1-komplekset er lokaliseret i cytosolen nær den perifere plasmamembran, hvilket tyder på en potentiel forbindelse mellem MIF og integrin-signalvejene. Luciferase reporter- og gel shift-analyser viste, at endogent og eksogent MIF hæmmede JAB1-induceret aktivatorprotein-1 (AP1; 165160) transkriptionel aktivitet, men interfererede ikke med nuklear faktor kappa-B (NFKB; 164011) aktivitet. Ligeledes hindrede rekombinant MIF JAB1-stimuleret og tumornekrosefaktor (TNF; 191160)-induceret JNK (601158)-aktivitet. MIF inducerede også p27 (CDKN1B; 600778) ekspression og afspejlede CDKN1B-medieret vækststop gennem hæmning af JAB1-afhængig nedbrydning af CDKN1B. Mutationsanalyse viste, at et 16-residue MIF-peptid, der spænder over aminosyrerne 50 til 65, herunder cys60, konkurrerede stærkt med MIF af vildtype for JAB1-binding. Kleemann et al. (2000) foreslog, at signalering gennem MIF-JAB1 er uafhængig af en potentiel MIF-receptor, og bemærkede, at JAB1 er det eneste protein, som det er påvist, at det interagerer med MIF.

Fra den parasitiske nematode Brugia malayi, et ætiologisk agens for lymfatisk filariasis, klonede Pastrana et al. (1998) et cDNA, der koder for et protein (BmMif), som er 42% identisk med humant MIF. Der blev også fundet MIF-homologer i beslægtede filarialarter. Funktionel analyse viste, at både parasit- og humant afledt MIF, når det var placeret sammen med celler, hindrede tilfældig migration af monocytter/makrofager, men når det var placeret væk fra cellerne, øgede det monocytter/makrofagemigrationen. Pastrana et al. (1998) konkluderede, at filariaparasitter producerer cytokinhomologer, der har potentiale til at ændre værtens immunologiske miljø og dermed påvirke parasittens evne til at overleve in vivo.

Roger et al. (2001) viste, at musemakrofager transficeret med antisense Mif mRNA og makrofager fra Mif -/- mus er hyporesponsive over for lipopolysaccharid (LPS)-stimulering, men ikke stimulering af gram-positive bakterier, som vist ved reduceret TNFA- og IL6 (147620)-produktion. De Mif antisense-behandlede celler og makrofager fra Mif-deficiente mus udtrykte reduceret Tlr4 (603030), men ikke Tlr2 (603028), mRNA og protein. EMSA- og promotoranalyse viste, at mangelfuld Mif-ekspression forringer den basale PU.1 (165170) transkriptionsfaktoraktivitet af musens Tlr4-gen, hvilket resulterer i reduceret Tlr4-proteinekspression og respons på LPS og gramnegative bakterier. Roger et al. (2001) foreslog, at hæmning af MIF-aktivitet kan være til gavn for personer med gramnegativt septisk chok.

Amin et al. (2003) fastslog, at MAPK (se MAPK1; 176948) og PI3K (se PIK3CA; 171834) var kritiske for MMIF-afhængig migration af humane dermale mikrovaskulære endothelceller gennem basalmembranen, men at Src (190090) og p38-kinase (600289) ikke var afgørende. Rekombinant MMIF inducerede også tidsafhængige stigninger i fosforylering af proteiner langs MAPK- og PI3K-signalvejene.

Ved hjælp af immunofluorescensmikroskopi viste Bernhagen et al. (2007), at celler, der udtrykker MIF, inducerede monocytarrest gennem CXCR2 (IL8RB; 146928) og T-cellearrest gennem CXCR4 (162643), men ikke gennem CXCR1 (IL8RA; 146929) eller CXCR3 (300574). Transwell-analyse afslørede, at MIF stimulerede leukocytternes kemotaxi gennem CXCR2 og CXCR4 og fremkaldte hurtig integrin- (f.eks. ITGAL (153370)/ITGB2 (600065)) aktivering samt calciummobilisering. Flowcytometri, fluorescensmikroskopi og pull-down-analyser viste, at MIF interagerede med CXCR2 og CXCR4 og kolokaliserede med CD74 (142790). Monocytarrest i åreforkalkningsprægede mus krævede Mif og Cxcr2, og inflammatoriske reaktioner induceret af Mif hos mus var også afhængige af Cxcr2. Antistofmedieret blokering af Mif, men ikke af de kanoniske ligander for Cxcr2 og Cxcr4, i Apoe (107741) -/- mus på en fedtholdig diæt med åreforkalkning førte til plaque-regression. Bernhagen et al. (2007) foreslog, at målretning af MIF hos aterosklerotiske individer kan være en terapeutisk mulighed.

Arjona et al. (2007) viste, at patienter med akut West Nile-virus (WNV; se 610379) infektion havde forhøjede niveauer af MIF i plasma og cerebrospinalvæske. Undersøgelser i mus (se DYRMODEL) viste, at MIF er involveret i WNV-patogenese, og antydede, at farmakoterapeutiske tilgange, der er rettet mod MIF, kan være nyttige til behandling af WNV-encephalitis.

Miller et al. (2008) viste, at MIF, en opstrømsregulator af inflammation, frigives i det iskæmiske hjerte, hvor det stimulerer AMPK-aktivering (se 602739) gennem CD74, fremmer glukoseoptagelse og beskytter hjertet under iskæmi-reperfusionsskade. Germline-deletion af Mif-genet svækker iskæmisk AMPK-signalering i musens hjerte. Menneskelige fibroblaster med en lavaktiv MIF-promotor-polymorfi med lav aktivitet har nedsat MIF-frigivelse og AMPK-aktivering under hypoxi. MIF modulerer således aktiveringen af den kardiobeskyttende AMPK-vej under iskæmi, hvilket funktionelt forbinder inflammation og metabolisme i hjertet. Miller et al. (2008) forventede, at genetisk variation i MIF-ekspression kan påvirke det menneskelige hjertes reaktion på iskæmi via AMPK-vejen, og at diagnostisk MIF-genotypebestemmelse kan forudsige risikoen hos patienter med koronararteriesygdom.

Gennem interspecifikke backcross-analyser viste Kozak et al. (1995), at musens Mif-gen er kortlagt på kromosom 10. De kortlagde yderligere 9 loci, der indeholder beslægtede sekvenser, tilsyneladende alle forarbejdede pseudogener, på musekromosomerne 1, 2, 3, 7, 8, 9, 12, 17 og 19. Bozza et al. (1995) kortlagde ligeledes genet på musekromosom 10 (mellem Bcr og S100b, som var blevet kortlagt på henholdsvis de menneskelige kromosomer 22q11 og 21q22.3). De analyserede flere pseudogener og kortlagde 3 af dem til musekromosomerne 1, 9 og 17.

Kozak et al. (1995) fastslog, at det menneskelige genom ikke indeholder nogen MIF-pseudogener. Budarf et al. (1997) udførte somatisk cellehybridpanel PCR med human-specifikke primere for at lokalisere genet til det humane kromosom 22q11.2. De foretog også fluorescens in situ-hybridisering og fandt en utvetydig kortlægning af MIF på kromosom 22q. Kozak et al. (1995) havde kortlagt det humane MIF-gen til kromosom 19.

Donn et al. (2001) identificerede en G-til-C overgang ved position -173 i MIF-genet (153620.0001) og screenede for denne polymorfi hos 117 patienter med systemisk juvenil reumatoid arthritis (604302) og 172 ubeslægtede sunde kontroller. De fandt, at personer, der besidder MIF-173C-allelen, havde en øget risiko for sygdommen (p = 0,0005). Donn et al. (2002) screenede for MIF-173C-allelen i en gruppe på 88 patienter med juvenil reumatoid arthritis med varierende kliniske fænotyper. De bekræftede den øgede risiko for modtagelighed for juvenil reumatoid arthritis og fandt også, at den øgede risiko ikke var begrænset til en bestemt klinisk undergruppe.

Idet er blandt sine mange biologiske funktioner, at MIF inducerer inflammation i grænsefladen mellem immunsystemet og hypothalamus-hypofyse-nyrebarkstressaksen. Koebernick et al. (2002) viste, at Mif-deficiente knockout-mus ikke formåede at kontrollere en infektion med wildtype Salmonella typhimurium. Forskellige foranstaltninger indikerede, at MIF er en nøglemediator i værtens reaktion på denne infektion. MIF fremmer ikke kun udviklingen af et beskyttende Th1-respons, men forbedrer også sygdommen ved at ændre niveauerne af reaktive nitrogenintermediater og kortikosteroidhormoner, som begge udøver immunosuppressive funktioner.

Wang et al. (2006) bemærkede, at der er blevet observeret øgede niveauer af MIF, muligvis afledt af eosinofile, i bronkoalveolær lavagevæske (BALF) fra astmatiske patienter (Rossi et al., 1998). Wang et al. (2006) sammenlignede Mif -/- mus med vildtype mus ved hjælp af en musemodel af lungeinflammation. Mif -/- mus havde signifikante reduktioner i IgE i serum og rekruttering af alveolære inflammatoriske celler, reducerede serum- og BALF-cytokiner og kemokiner og nedsat Cd4 (186940) T-celleaktivering. Wildtype-mus viste øgede Mif-niveauer i BALF. Den antigeninducerede luftvejsinflammationsfænotype kunne genoprettes hos Mif -/- mus ved genoprettelse med mastceller af vildtypen. Wang et al. (2006) konkluderede, at mastcelleafledt MIF er afgørende for eksperimentelt induceret allergisk sygdom i luftvejene.

Arjona et al. (2007) fandt, at blokering af Mif-virksomheden hos mus enten ved hjælp af et antistof, en lille molekyleantagonist eller en gen-deletion øgede resistensen over for WNV-letalitet. PCR og konfokal mikroskopi viste, at mus, der manglede Mif, havde lavere viral belastning og hjernebetændelse samt lavere cirkulerende Tnf end vildtype-mus. Injektion af Evansblåt farvestof viste, at blod-hjerne-barrieren forblev intakt hos Mif -/- mus, men ikke hos vildtype-mus, efter WNV-udfordring. Arjona et al. (2007) konkluderede, at MIF er involveret i WNV-patogenese, og at farmakoterapeutiske metoder, der er rettet mod MIF, kan være nyttige i behandlingen af WNV-encephalitis.

Symbolet MIF anvendes også for mullerian inhibitory factor (600957), men for at undgå forvirring er AMH, for anti-mullerian hormone, blevet erklæret det foretrukne symbol for sidstnævnte gen.