Fonction et régulation de l'activité de la chimiokine SDF-1 et de son récepteur CXCR4 dans la mégacaryopoïèse

Function and regulation of chemokine SDF-1 and its receptor CXCR4 during megakaryopoiesis

• Auteur / Autrice : Christel Rivière
• Direction : Fawzia Louache
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Oncognèse
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Hématopoïèse normale et pathologique (Villejuif, Val-de-Marne2015-2019)
• Jury : Président / Présidente : Christian Auclair
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christian Auclair, Fernando Arenzana-Seisdedos, Jean De Gunzburg, Georges Uzan, Yolande Richard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Fernando Arenzana-Seisdedos, Jean De Gunzburg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimiokine CXCL12

Mégacaryocytes

Mouvement cellulaire

Récepteurs CXCR4

Hématopoïèse

Mégacaryocytes

Cancérogenèse

Résumé

La libération des mégacaryocytes matures hors de la moelle osseuse est indispensable pour la production des plaquettes. Les mécanismes de cette libération ne sont pas clairement élucidés. Les chimiokines et leurs récepteurs ont été impliqués dans la régulation de la migration des cellules hématopoïétiques vers un site spécifique, mais également dans leur rétention dans ce site. Nous avons étudié le rôle de la chimiokine SDF-I et de son récepteur CXCR4 dans la mégacaryopoïèse, et montré que CXCR4 est exprimé dans les mégacaryocytes et les plaquettes, avec une expression croissante au cours de la maturation. Contrairement à son expression, la fonctionnalité du récepteur en réponse à SDF-I est diminuée au cours de cette différenciation. CXCR4 est couplé aux protéines Gay pour la transduction du signal. Dans une approche de RT-PCR en utilisant des oligonucléotides dégénérés, nous avons montré que plusieurs membres de la famille des protéines ROS, protéines impliquées dans la régulation négative des récepteurs couplés aux protéines Gαβγ, sont exprimés dans les mégacaryocytes matures et les plaquettes. L'expression des ARNm de RGS2 et ROSI6 augmente au cours de la maturation mégacaryocytaire, contrairement aux ROS, -1, -3 et -5. Seule l'expression de ces deux ROS sont régulées positivement par SDF-1 montrant leur rôle spécifique dans la régulation de la fonction de CXCR4. La surexpression de ROSI, RGS2, RGS3, et RGSI6, à la fois dans unelignée cellulaire mégacaryocytaire MO7e et dans des mégacaryocytes produits in vitro, conduisent à une inhibition de la réponse à SDF-1, aussi bien en migration que dans l’activation des MAP Kinases. L'ensemble de ce travail montre que le couple CXCR4/SDFI est impliqué dans la régulation de la migration des temps précoces de la mégacaryopoïèse. Ils suggèrent que la régulation positive de RGS2 et ROS16 au cours de la mégacaryopoïèse joue un rôle dans la perte de la fonction de CXCR4 et leur sortie de la moelle vers la circulation.

Mature megakaryocytes migration out of the bone marrow represents the ultimate step for platelet production and their release into the blood circulation. Regulation of this mechanism remains to be determined. Chemokines and their receptors play a major role in regulating cell migration towards specifie site, but also in cell retention. We studied the role of the SDF-I chemokine and its receptor CXCR4 during megakaryopoiesis. CXCR4 is expressed in megakaryocytes and platelets with an increasing expression during this differentiation process. Nevertheless, in opposite to CXCR4 expression, response to SDF-1 is down regulated during megakaryocyte maturation. CXCR4 signal transduction is mediated through heterotrimeric G protein αβγ. Using RT- PCR with degenerate oligonucleotides, we showed expression of severa! ROS proteins family members, negative regulators of G protein coupled receptor signaling, in megakaryocytes and platelets. RGS2 and RGS16 transcript levels, but not ROSI, RGS3 and ROSS, increase during megakaryocyte differentiation. Only these two ROS are transcriptionnaly upregulated in response to high concentrations ofSDF-1, revealing a specifie role in downregulating CXCR4 function. ROSI, RGS2, RGS3, and RGS16 overexpression in a megakaryocytic cellline MO7e and in megakaroyctes obtained in vitro lead to an inhibition ofSDF-1 response as weil as in migration and MAP kinases activation assays. This whole work implies CXCR4/SDF-I proteins in regulation of early stages of megakaryocyte migration. Our results suggest that upregulation of RGS2 and ROS16 expression during MK maturation plays a crucial role in CXCR4 loss of function and megakaryocyte release into the blood circulation.