Etude du rôle de la voie de signalisation Notch sur le développement des ILC adultes et foetales murines

• Auteur / Autrice : Sylvestre Chea
• Direction : Rachel Golub
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance en 2014
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

immunologie

Foetus

Différenciation cellulaire

Souris

Immunité innée

Récepteur Notch2

Résumé

Les cellules innées lymphoïdes (ou ILC) sont des cellules dépourvues de récepteur spécifique à l'antigène tel un TCR ou BCR, capables de sécréter d'importantes quantités de cytokines. Elles sont catégorisées en trois sous-groupes. Toutes les ILC sont issues du progéniteur ILC (ILCP), caractérisé par l'expression du répresseur transcriptionnel Id2. Cet ILCP provient de l'engagement du progéniteur lymphoïde commun (ou CLP) vers la voie ILC. La voie de signalisation Notch est indispensable pour le développement des cellules T. De façon similaire, l'implication de la voie Notch vis-à-vis du développement des ILC a été démontrée in vitro. Mon projet de thèse s'articule autour de l'implication de cette voie dans le développement et la fonction des ILC in vivo. Dans une première partie, nous étudions le rôle de la voie Notch sur le développement foetal des ILC3 au jour embryonnaire 15. Nous avons invalidé la voie Notch dans toutes les cellules lymphoïdes, en croisant les souris''. Des croisements permettant la suractivation de Notch conduit à un développement T et une inhibition de la voie ILC3 foetale. A l'opposé, chez les embryons où la voie Notch est délétée, les ILCP et les ILC3 sont toujours présents dans le foie foetal, la rate et les ganglions mésentériques. Enfin, une analyse transcriptionnelle sur les ILCP du foie foetal en condition clonale montre que leur programme transcriptionnel est modifié. Nous en concluons que la voie Notch est impliquée dès la vie foetale dans les ILCP, mais n'est pas essentielle. Dans une seconde partie, nous étudions le rôle de la voie Notch sur le développement des ILC adultes. Nous observons que la présence des ILCP dans la moelle osseuse n'est pas impacté par ces délétions, mais leur programme transcriptionnel présente des différences pour des gènes signatures des ILC2 et ILC3 NCR⁺ intestinales. Ces dernières sont fortement diminuées dans l'intestin. Une analyse transcriptionnelle révèle que le progéniteur ILC3 (ILC3P), présent à la périphérie, possède un profil transcriptionnel lié aux cellules ILC3 NCR- uniquement. Cela suggère qu'en l'absence de Notch, les ILCP médullaires et les ILC3P périphériques ne peuvent pas se différencier en ILC3 NCR⁺. A l'opposé, la population ILC2 est augmentée dans les intestins, la rate et les poumons. Il en est de même pour le progéniteur ILC2P médullaire. Cette augmentation est due à une régulation intrinsèque du développement ILC2. L'ensemble des résultats suggère une action de Notch sur la balance entre les sous-populations d' ILC.

Innate lymphoid cells (ILC) are cells devoid of specific antigen receptors that are able to secrete huge amount of cytokines. They are subdivided into 3 groups. All ILC originate from an ILC progenitor (ILCP) that is characterized by the expression of transcription repressor Id2. ILCP results from the commitment of the common lymphoid progenitor (CLP) towards ILC lineage. The Notch signaling is essential for T cell development. Similarly, Notch is implicated in ILC development in vitro. My thesis focuses on the implication of Notch signaling in the development and function of ILC in vivo. In a first part, we study the role of Notch signaling in the development of fetal ILC3. We invalidated the Notch pathway in all lymphoid cells by using mice, crossed with Rbpf or Notchel mice. We also overactivated Notch signaling, which resulted in T cell development and inhibition of fetal ILC3 lineage. On the contrary, ILCP and ILC3 are still present in fetal liver, spleen and mesenteric lymph nodes of Notch-deficient embryon. Finally, single cell transcriptional analysis of fetal liver ILCP show that transcriptional profile and diversity is affected by Notch signaling deletion. We conclude that Notch signaling is implicated at the ILCP stage during fetal life, but it is not essential. In a second part, we study the role of Notch signaling in the development of adult ILC subsets. We show that bone marrow ILCP is not affected by Notch deletion, but its transcriptional profile is affected for ILC2 and NCR�� ILC3 signature genes. Intestinal NCIZ⁺ ILC3 subset is severely reduced in the absence of Notch signaling. A transcriptional analysis shows that ILC3 progenitor (ILC3P) is present in the periphery, but its transcriptional profile is close to NCWILC3 rather than NCR' ILC3 in Notch deficient conditions. This suggests that in the absence of Notch, central ILCP and peripheral ILC3P cannot differentiate into NCR⁺ ILC3. On the contrary ILC2 is increased in the intestine, spleen and lungs. Similarly, bone marrow ILC2 progenitor (ILC2P) is also increased. This increase is cell intrinsic. Overall results suggest that Notch signaling acts on the balance between ILC subsets