Rôle de la voie Notch dans la spécification des cellules souches neurales et dans la différenciation des précurseurs neuraux : Utilisation du système modèle des neurosphères

par Julien Bouissac

Thèse de doctorat en Neurosciences

Sous la direction de Eliane Mohier.

Soutenue en 2005

à Strasbourg 1 .


  • Résumé

    Notre équipe s'intéresse au rôle de la voie de signalisation Notch dans le devenir des cellules souches neurales et leur différenciation en neurones et en cellules gliales dans le système modèle des neurosphères. Les neurosphères sont des clones de cellules poussant en suspension qui dérivent de cellules souches neurales. Des neurosphères mutantes pour le gène Dll1 montrent une forte augmentation de la proportion de neurones aux dépens des cellules gliales par rapport aux neurosphère de type sauvage. Le sauvetage du phénotype mutant a permis de montrer que la voie Notch agissait sur le devenir des cellules souches neurales en deux étapes. Dans une première étape, Notch agit sur l'alternative neurone / cellule gliale en réprimant la voie neuronale et en favorisant la voie gliale. Dans une seconde étape, Notch agit sur les progéniteurs en réprimant la différenciation des neurones et oligodendrocytes et en stimulant celle des astrocytes. Parallèlement à ce travail, nous avons testé des petites molécules pour leur capacité à influencer le devenir des cellules souches neurales. L'une de ces molécules, le tCFA15 augmente les neurones aux dépens des cellules gliales selon des modalités proches de celles résultant de l'inactivation de la voie Notch. L'analyse moléculaire a montré que le tCFA15 provoquait une diminution de l'expression de Notch1 et de Hes5. L'étude du mécanisme d'action du tCFA15 a montré qu'il agissait sur la voie STAT3, suggérant un lien entre les voies Notch et STAT3. Des expériences combinant gain et de perte de fonction pour chacune des deux voies, ont permis d'établir une hiérarchie fonctionnelle entre les gènes Notch1 et STAT3 et de déterminer que dans les neurosphères, l'expression de Notch1 était contrôlée par STAT3, comme l'a confirmé la biologie moléculaire. En parallèle de ces travaux, nous avons également testé l'effet neurotrophique d'autres petites molécules non peptidiques dans le système des neurosphères.

  • Titre traduit

    Role of Notch pathway in the determinism of neural stem cells and in the differentiation of neural precursors : Model system of neurospheres


  • Résumé

    In our laboratory we are interested in the role of the Notch pathway on cell fate decision of neural stem cells and on their differentiation into neurons and glia in the model system of neurospheres. Neurospheres derive clonally for neural stem cells and proliferate in suspension in the adapted cell culture medium. Neurospheres prepared from Dll1 mutant embryos segregate more neurons at the expense of both oligodendrocytes and astrocytes, compared to the wild-type ones. Our results indicate that the Notch pathway is acting in two steps: (i) in a first step it inhibits the neuronal fate while promoting glial fate, (ii) in a second step Notch promotes the differentiation of astrocytes while inhibiting the differentiation of both neurons and oligodendrocytes. In parallel to this work we have tested the effects of small non peptidic molecules on the cell fate decision of neural stem cells. One of these molecules, referred to as tCFA15, increases the number of neurons at the expense of glial cells, in a manner reminiscent of that resulting from the inactivation of Notch through the Dll1 mutation. Molecular analysis has shown that tCFA15 consistently decreases the expression of Notch1 gene, and subsequently of Hes5, a downstream target gene of Notch activation. In addition, we have shown that tCFA15 causes a diminution of the tyr705 phosphorylation of STAT3, thereby suggesting a link between both Notch and STAT3 signalings. We established a functionnal hierarchy between Notch and STAT3 by experiments combining gain and loss of functions for these two pathways and we found that in the system of neurospheres STAT3 is an upstream regulator of Notch1. These results have been confirmed by molecular analysis. In parallel to this work we have also tested the neurotrophic effect of other non peptidic small molecules in the system of neurospheres.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (184 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.173-184

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque :
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2005;4872
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.