The effect of recombinant swine interleukin-4 on swine immune cells and on pro-inflammatory cytokine productions in pigs

The in vitro effect and the in vivo influence of recombinant swine IL-4 (rSwIL-4) were characterized in various swine cells and in nursery pigs on LPS-induced endotoxic shock and pro-inflammatory cytokine productions. In in vitro experiment, the rSwIL-4 induced a proliferation of CD4 positive T cells in mitogen-prestimulated peripheral blood mononuclear cell (PBMC). In addition, the rSwIL-4, which was produced from insect cells, promoted the differentiation of monocytes into immature dendritic cells in combination with granulocyte macrophage-colony stimulating factor (GM-CSF). Furthermore, the rSwIL-4 successfully suppressed the LPS-induced secretion of TNF-α, IL-1α, IL-6, IL-8, and IL-18 from swine alveolar macrophages when rSwIL-4 was treated at the same time with LPS. In in vivo experiment in nursery pigs, subcutaneous pretreatment of rSwIL-4, which was produced from baculovirus expression system, enhanced the severity of respiratory failure with endotoxic shock, and increased the production of TNF-α and IL-18 in response to inoculation with LPS. These results indicate that the rSwIL-4 is biologically active in both in vitro and in vivo treatments. Depending on the administration time, pro-inflammatory cytokine productions by IL-4 can cause either inhibitory or stimulatory regulation. Les effets de l'interleukine-4 recombinée (rSwIL 4) ont été caractérisés in vitro sur des cellules porcines et in vivo chez les porcelets nouveaux-nés par la technique du choc endotoxinique et la production de cytokine. Dans l'essai in vitro la rSwIL-4 a induit une prolifération des cellules CD4 positives pré-stimulées par le mytogène PBMC. De plus, la rSwIL-4 provenant de cellules d'insectes a permis la différenciation de monocytes en cellules dendritiques immatures en présence du facteur stimulant des granulocytes et les macrophages (GM-CSF). D'autre part, les sécrétions de INFα, IL-lβ, IL-6, IL-8, IL-18 par les macrophages alvéolaires porcins a été supprimé quand l'interleukine-4 était traitée par le LPS. Chez les porcelets, l'interleukine-4 produite par les baculovirus administrée par voie sous-cutanée a augmenté la sévérité des symptômes respiratoires conduisant à un choc endotoxinique, et a accru la production de TNFα et d'IL-18 en réponse à une injection de LPS. Ces résultats indiquent que l'interleukine-4 du porc est biologiquement active in vitro et in vivo. La production de cytokine pro-inflammatoire par IL-4 peut être augmentée ou diminuée suivant l'époque de l'administration.