Rôle des protocadhérines dans la genèse des cellules stromales, composant majeur de la première niche d'hématopoïèse définitive chez le poisson zèbre

Role of protocadherins in the genesis of stromal cells, a major component of the first definitive hematopoietic niche in zebrafish

• Auteur / Autrice : Anne-Lou Touret
• Direction : Philippe Herbomel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie du développement
• Date : Soutenance le 22/09/2021
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Complexité du vivant (Paris ; 2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Pasteur (Paris). Macrophages et développement de l’immunité
• Jury : Président / Présidente : Sylvie Schneider-Maunoury
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Charles Durand, Michèle Crozatier
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Marc Bajénoff, Jacky Goetz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Danio rerio

Plexus veineux vertébraux internes

Cellules souches hématopoïétiques

Migration

Cellules

Cadhérines

Mots clés libres

Danio zébré

Protocadhérine-18a

Migration cellulaire

Niche hématopoïétique

Cellules stromales

Plexus veineux caudal

Zebrafish

Protocadherin-18a

Cell migration

Hematopoietic niche

Stromal cells

Caudal vein plexus

Résumé

Ces travaux de thèse démontrent que la protocadhérine-18a (Pcdh18a), exprimée par les progéniteurs des cellules stromales, joue un rôle important dans leur migration, puis dans la formation de la première niche d’hématopoïèse définitive, appelé tissu hématopoïétique caudal chez le poisson zèbre. La genèse des filopodes et la migration de cellules stromales, exprimant une Pcdh18a tronquée dans sa partie cytoplasmique (Pcdh18a-ΔCP106), sont compromises et les connexions cellulaires sont plus durables au cours de la migration. Cela suggère que le domaine cytoplasmique de Pcdh18a affecte la régulation de l’actine-F et est impliqué dans la médiation de la répulsion cellulaire. L’expression de Pcdh18a-ΔCP106 conduit aussi à une diminution du nombre de cellules stromales, et altère la formation du plexus veineux, composant majeur de la niche, résultant en une niche hématopoïétique non fonctionnelle. Elle induit également la surexpression de la fibronectine 1b, ce qui contribue probablement à la morphogenèse anormale du plexus veineux. Enfin, nous avons découvert qu'un motif à quatre acides aminés REDV présent dans la région extracellulaire de Pcdh18a est requis pour la fixation des cellules stromales sur les vaisseaux et leur différenciation en cellules stromales périvasculaires.

This work demonstrates that protocadherin-18a (Pcdh18a), expressed by the stromal cell progenitors, plays important roles in their migration and the subsequent formation of the first niche of definitive hematopoiesis, called the caudal hematopoietic tissue in zebrafish. The genesis of filopodia and migration of stromal cells expressing a Pcdh18a, lacking a major part of its cytoplasmic domain (Pcdh18a-ΔCP106), are compromised and cellular connections are retained for a longer time during cell migration. These results suggest that the cytoplasmic domain of Pcdh18a affects F-actin regulation and is also involved in cell-contact-mediated repulsion. Expression of Pcdh18a-ΔCP106 also leads to a 2-fold decrease in the number of stromal cells, and alters the formation of the venous plexus, the other main component of the niche, resulting in a non-functioning hematopoietic niche. It also induces the overexpression of fibronectin 1b, which probably contributes to the abnormal morphogenesis of the venous plexus. Finally, we found that the four-amino-acid motif REDV present in the extracellular region of Pcdh18a appears required for the attachment of stromal cells onto the vessels and their differentiation in stromal perivascular cells.