TEXT

Migration inhibitory factor för marsvinsmakrofager var det första lymfokin som upptäcktes (Bloom och Bennett, 1966; David, 1966). Uttryck av MIF-aktivitet visade sig korrelera väl med fördröjd överkänslighet och cellulär immunitet hos människor. MIF-aktivitet kunde påvisas i synovia hos patienter med reumatoid artrit. Uttrycket av MIF vid inflammationsställen tyder på en roll för mediatorn i regleringen av makrofagernas funktion i värdförsvaret. Weiser et al. (1989) isolerade ett cDNA som kodar för human macrophage migration inhibitory factor.

Med hjälp av Northern blot-analys påvisade Paralkar och Wistow (1994) en enda storlek på MIF mRNA (ca 800 nukleotider) i alla undersökta mänskliga vävnader. I motsats till tidigare rapporter fann de inga bevis för flera gener för MIF i det mänskliga genomet.

Paralkar och Wistow (1994) visade att MIF-genen är anmärkningsvärt liten; den har 3 exoner som är åtskilda av introner på endast 189 och 95 bp och täcker mindre än 1 kb.

Kozak et al. (1995) fann att exon-/intronstrukturen hos musens Mif-gen liknar den hos den mänskliga genen. Bozza et al. (1995) fann att musens Mif-gen sträcker sig över mindre än 0,7 kb kromosomalt DNA och består av 3 exoner.

Esumi et al. (1998) lade fram bevis för att genen för D-dopachrom tautomeras (DDT; 602750) hos människa och mus har samma exonstruktur som MIF. Båda generna har 2 introner som är placerade på likvärdiga positioner, i förhållande till en 2-faldig upprepning i proteinstrukturen. Även om intronerna befinner sig i liknande positioner är de i olika faser i förhållande till den öppna läsramen. Andra medlemmar av denna superfamilj finns i nematoder och en växt, och en besläktad gen i C. elegans delar en intronposition med MIF och DDT. Förutom likheter i strukturen är generna för DDT och MIF nära sammankopplade på människans kromosom 22 och musens kromosom 10.

Bernhagen et al. (1993) identifierade MIF som ett viktigt utsöndrat protein som frisätts av främre hypofysceller i odling och in vivo som svar på stimulering med bakteriell lipopolysackarid. De drog slutsatsen att det spelar en central roll i det toxiska svaret på endotoxemi och eventuellt septisk chock.

Bucala (1996) granskade studier som ledde till upptäckten av en hypofysmediator som verkade fungera som ett motreglerande hormon för glukokortikoidernas verkan inom immunsystemet. Denna peptid, som isolerades som en produkt från murins främre hypofysceller, sekvenserades och visade sig vara mushomolog till MIF. MIF har den unika egenskapen att frisättas från makrofager och T-celler som svar på fysiologiska koncentrationer av glukokortikoider. Sekretionen av MIF är noggrant reglerad och minskar vid höga, antiinflammatoriska steroidkoncentrationer. När MIF väl har frigjorts ”åsidosätter” eller motreglerar steroiderna immunosuppressiva effekter på immuncellsaktivering och cytokinproduktion. Bucala (1996) konstaterade att eftersom glukokortikoider är en integrerad del av värdens globala svar på infektion eller vävnadsinvasion är MIF:s fysiologiska roll att verka på en inflammatorisk plats eller lymfkörtel för att motverka steroidernas djupa hämmande effekt på immunsvaret.

Med användning av MIF i full längd som lockbete i en jäst 2-hybridscreening av ett cDNA-bibliotek från hjärnan, fångade Kleemann et al. (2000) upp Jun activation domain-binding protein (JAB1, eller COPS5; 604850) som en interaktionspartner till MIF. Genom koimmunoprecipitering och pull-down-experiment bekräftade Kleemann et al. (2000) den specifika associeringen mellan MIF och JAB1. Konfokalmikroskopisk analys visade att MIF-JAB1-komplexet är lokaliserat i cytosolen nära det perifera plasmamembranet, vilket tyder på en potentiell koppling mellan MIF och integrinsignalvägarna. Luciferasreporter- och gelskiftesanalyser visade att endogen och exogen MIF hämmade JAB1-inducerad aktivatorprotein-1 (AP1; 165160) transkriptionsaktivitet men störde inte aktiviteten hos kärnfaktorn kappa-B (NFKB; 164011). Likaså hämmade rekombinant MIF JAB1-stimulerad och tumörnekrosfaktor (TNF; 191160)-inducerad JNK-aktivitet (601158). MIF inducerade också p27 (CDKN1B; 600778) uttryck och speglade CDKN1B-medierat tillväxtstillestånd genom hämning av JAB1-beroende nedbrytning av CDKN1B. Mutationsanalys visade att en 16-residue MIF-peptid som spänner över aminosyrorna 50 till 65, inklusive cys60, starkt konkurrerade med MIF av vildtyp för JAB1-bindning. Kleemann et al. (2000) föreslog att signalering genom MIF-JAB1 är oberoende av en potentiell MIF-receptor och noterade att JAB1 är det enda protein som visat sig interagera med MIF.

Från den parasitiska nematoden Brugia malayi, en etiologisk agent för lymfatisk filariasis, klonade Pastrana et al. (1998) ett cDNA som kodar för ett protein (BmMif) som till 42 % är identiskt med humant MIF. MIF-homologer har också hittats hos besläktade filariaarter. Funktionell analys visade att både parasit- och humandrivna MIF, när de placeras tillsammans med celler, hämmar slumpmässig migration av monocyter/makrofager, men när de placeras bort från cellerna ökar migrationen av monocyter/makrofager. Pastrana et al. (1998) drog slutsatsen att filariaparasiter producerar cytokinhomologer som har potential att modifiera värdens immunologiska miljö och därmed påverka parasitens förmåga att överleva in vivo.

Roger et al. (2001) visade att musmakrofager som transfekterats med antisense Mif mRNA och makrofager från Mif -/- möss är hyporesponsiva för stimulering med lipopolysackarid (LPS), men inte för stimulering med grampositiva bakterier, vilket visades genom minskad produktion av TNFA och IL6 (147620). De Mif antisense-behandlade cellerna och makrofagerna från Mif-bristande möss uttryckte reducerat Tlr4 (603030), men inte Tlr2 (603028), mRNA och protein. EMSA och promotoranalys visade att bristfälligt Mif-uttryck försämrar den basala PU.1 (165170) transkriptionsfaktoraktiviteten hos musens Tlr4-gen, vilket resulterar i minskat Tlr4-proteinuttryck och minskad respons på LPS och gramnegativa bakterier. Roger et al. (2001) föreslog att hämning av MIF-aktiviteten kan gynna personer med gramnegativ septisk chock.

Amin et al. (2003) fastställde att MAPK (se MAPK1; 176948) och PI3K (se PIK3CA; 171834) var kritiska för MMIF-beroende migration av humana dermala mikrovaskulära endotelceller genom källarmembran, men att Src (190090) och p38-kinas (600289) inte var nödvändiga. Rekombinant MMIF inducerade också tidsberoende ökningar av fosforylering av proteiner längs MAPK- och PI3K-signalvägarna.

Med hjälp av immunofluorescensmikroskopi visade Bernhagen et al. (2007) att celler som uttrycker MIF inducerade monocytstopp genom CXCR2 (IL8RB; 146928) och T-cellstopp genom CXCR4 (162643), men inte genom CXCR1 (IL8RA; 146929) eller CXCR3 (300574). Transwellanalys visade att MIF stimulerade leukocyternas kemotaxis genom CXCR2 och CXCR4 och framkallade snabb integrinaktivering (t.ex. ITGAL (153370)/ITGB2 (600065)) samt kalciummobilisering. Flödescytometri, fluorescensmikroskopi och pull-down-analyser visade att MIF interagerade med CXCR2 och CXCR4 och samlokaliserades med CD74 (142790). Monocytstopp i aterosklerosbenägna möss krävde Mif och Cxcr2, och inflammatoriska reaktioner inducerade av Mif hos möss var också beroende av Cxcr2. Antikroppsmedierad blockering av Mif, men inte av de kanoniska liganderna för Cxcr2 och Cxcr4, hos Apoe (107741) -/- möss på en fettrik diet med ateroskleros ledde till plackregression. Bernhagen et al. (2007) föreslog att det kan vara ett terapeutiskt alternativ att rikta in sig på MIF hos aterosklerotiska individer.

Arjona et al. (2007) visade att patienter med akut infektion med West Nile-virus (WNV; se 610379) hade ökade nivåer av MIF i plasma och cerebrospinalvätska. Studier på möss (se Djurmodell) visade att MIF är inblandat i WNV-patogenesen och antydde att farmakoterapeutiska metoder som är inriktade på MIF kan vara användbara vid behandling av WNV-encefalit.

Miller et al. (2008) visade att MIF, en uppströmsregulator av inflammation, frisätts i det ischemiska hjärtat, där den stimulerar AMPK-aktivering (se 602739) genom CD74, främjar glukosupptag och skyddar hjärtat under ischemi-reperfusionsskada. Germline-deletion av Mif-genen försämrar ischemisk AMPK-signalering i mushjärtat. Mänskliga fibroblaster med en MIF-promotorpolymorfism med låg aktivitet har minskad MIF-frisättning och AMPK-aktivering under hypoxi. MIF modulerar således aktiveringen av den kardioprotektiva AMPK-vägen under ischemi, vilket funktionellt kopplar samman inflammation och metabolism i hjärtat. Miller et al. (2008) förutsåg att genetisk variation i MIF-uttryck kan påverka det mänskliga hjärtats reaktion på ischemi genom AMPK-banan, och att diagnostisk MIF-genotypning skulle kunna förutsäga risken hos patienter med kranskärlssjukdom.

Med hjälp av interspecifika backcrossanalyser visade Kozak et al. (1995) att musens Mif-gen kartläggs till kromosom 10. De kartlade ytterligare 9 loci som innehåller besläktade sekvenser, uppenbarligen alla bearbetade pseudogener, till musens kromosomer 1, 2, 3, 7, 8, 9, 12, 17 och 19. Bozza et al. (1995) kartlade också genen till musens kromosom 10 (mellan Bcr och S100b, som hade kartlagts till människans kromosom 22q11 respektive 21q22.3). De analyserade flera pseudogener och kartlade tre av dem till musens kromosomer 1, 9 och 17.

Kozak et al. (1995) fastställde att det mänskliga genomet inte innehåller några MIF-pseudogener. Budarf et al. (1997) utförde somatisk cellhybridpanel PCR med humanspecifika primers för att lokalisera genen till människans kromosom 22q11.2. De utförde också fluorescens in situ-hybridisering och fann en otvetydig kartläggning av MIF till kromosom 22q. Kozak et al. (1995) hade kartlagt den mänskliga MIF-genen till kromosom 19.

Donn et al. (2001) identifierade en G-till-C-övergång vid position -173 i MIF-genen (153620.0001) och screenade för denna polymorfism hos 117 patienter med systemisk juvenil reumatoid artrit (604302) och 172 orelaterade friska kontroller. De fann att personer som hade MIF-173C-allelen hade en ökad risk för sjukdomen (p = 0,0005). Donn et al. (2002) undersökte MIF-173C-allelen i en grupp av 88 patienter med juvenil reumatoid artrit med olika kliniska fenotyper. De bekräftade den ökade risken för känslighet för juvenil reumatoid artrit och fann också att den ökade risken inte var begränsad till någon klinisk undergrupp.

Enligt sina många biologiska funktioner inducerar MIF inflammation i gränssnittet mellan immunsystemet och stressaxeln hypotalamus-hypofysen-binjurebark. Koebernick et al. (2002) visade att knockoutmöss med Mif-brist misslyckades med att kontrollera en infektion med Salmonella typhimurium av vildtyp. Olika åtgärder tydde på att MIF är en nyckelmediator i värdresponsen mot denna infektion. MIF främjar inte bara utvecklingen av ett skyddande Th1-svar utan förbättrar också sjukdomen genom att ändra nivåerna av reaktiva kväveintermediärer och kortikosteroidhormoner, som båda utövar immunosuppressiva funktioner.

Wang et al. (2006) noterade att ökade nivåer av MIF, som möjligen härrör från eosinofiler, har observerats i bronkoalveolär lavagevätska (BALF) hos astmapatienter (Rossi et al., 1998). Wang et al. (2006) jämförde Mif -/- möss med vildtypmöss med hjälp av en musmodell för lunginflammation. Mif -/- möss hade betydande minskningar av IgE i serum och rekrytering av alveolära inflammatoriska celler, minskade cytokiner och kemokiner i serum och BALF samt försämrad aktivering av Cd4 (186940) T-celler. Vilda möss uppvisade ökade Mif-nivåer i BALF. Den antigeninducerade luftvägsinflammationsfenotypen kunde återställas hos Mif -/- möss genom rekonstitution med mastceller av vildtyp. Wang et al. (2006) drog slutsatsen att mastcellsdrivet MIF är nödvändigt för experimentellt inducerad allergisk sjukdom i luftvägarna.

Arjona et al. (2007) fann att blockering av Mif-verkan hos möss antingen genom antikroppar, småmolekylära antagonister eller gendeletion ökade resistensen mot WNV-dödlighet. PCR och konfokal mikroskopi visade att möss som saknade Mif hade lägre virusbelastning och hjärninflammation samt lägre cirkulerande Tnf än vildtypmöss. Injektion av Evansblått färgämne visade att blod-hjärnbarriären förblev intakt hos Mif -/- möss, men inte hos vildtypmöss, efter WNV-utmaning. Arjona et al. (2007) drog slutsatsen att MIF är involverad i WNV-patogenesen och att farmakoterapeutiska metoder som är inriktade på MIF kan vara användbara vid behandling av WNV-encefalit.

Symbolen MIF används också för mullerian inhibitory factor (600957), men för att undvika förvirring har AMH, för anti-mullerian hormone, förklarats vara den föredragna symbolen för den sistnämnda genen.