Molecular profiling of the embryonic hematopoietic stem cell niche
Identité moléculaire de la niche des cellules souches hématopoïétiques chez l'embryon
Résumé
Hematopoietic stem cells (HSCs) constitute a rare population of cells at the foundation of the adult hematopoietic system. During mouse ontogeny, the first adult-type HSCs are autonomously generated in the Aorta-Gonad-Mesonephros (AGM) region at mid-gestation. More precisely, HSCs emerge from aortic endothelial cells through an endothelial to hematopoietic transition. The AGM hematopoietic microenvironment is composed of diverse cell types including mesenchymal stromal cells, sympathetic nerve cells, macrophages and vascular smooth muscle cells. Although the subaortic mesenchyme is known to play a key role in AGM hematopoiesis, its molecular identity still remains elusive. To address this critical issue, we designed a laser capture strategy to isolate in the mouse embryo the dorsal and ventral aortic tissues at three developmental stages. By combining bulk and single cell transcriptomics and lineage tracing, I contributed to reveal the existence of a unique mesenchymal cell population expressing both neuronal and mesenchymal genes in the subaortic tissue at embryonic day 11.5. Using loss-of-function experiments and genetic tools in the zebrafish model that I implemented in the team, I showed that Decorin, encoding an extracellular matrix protein, is necessary for HSC development in vivo. Taken together, my PhD project provides new insights on the molecular identity of the AGM hematopoietic microenvironment and leads to the identification of potential novel HSC regulators in the embryo.
Les cellules souches hématopoïétiques (CSH) constituent une population rare de cellules à la base du système hématopoïétique chez l’adulte. Au cours de l'ontogenèse, les premières CSH de type adulte sont générées de manière autonome dans la région Aorte-Gonades-Mésonephros (AGM) chez l’embryon de souris à la moitié de la gestation. Plus précisément, les CSH naissent à partir de cellules endothéliales aortiques au cours d’une transition cellule endothéliale-cellule hématopoïétique. Le microenvironnement hématopoïétique de l’AGM comprend divers types cellulaires incluant des cellules stromales mésenchymateuses, des cellules du système nerveux sympathique, des macrophages et des cellules musculaires lisses des vaisseaux. Si le mésenchyme situé sous l’aorte dorsale joue un rôle clé la biologie des CSH dans l’AGM, son identité moléculaire reste encore mal connue à ce jour. Pour aborder cette question biologique importante, nous avons conçu une stratégie de capture laser pour isoler chez l'embryon de souris les tissus aortiques dorsaux et ventraux à trois stades de développement. En combinant des approches de transcriptomique à l’échelle populationnelle et cellule unique, et de lignage cellulaire, j’ai contribué à révéler l'existence d'une population de cellules mésenchymateuses situées sous l’aorte dorsale et exprimant à la fois des gènes neuronaux et mésenchymateux au jour embryonnaire 11,5. À l'aide d'expériences de perte de fonction et d’outils génétiques dans le modèle poisson zèbre que j’ai mis en place dans le laboratoire, j’ai démontré que le gène Décorin, codant une protéine de la matrice extracellulaire, est nécessaire au développement des CSH in vivo. Mon projet de thèse apporte donc de nouvelles données sur l’identité moléculaire du microenvironnement hématopoïétique de l’AGM et révèle de nouveaux régulateurs potentiels des CSH chez l’embryon.
Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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