Etude de l'influence des gènes régulateurs du rythme circadien dans la prolifération, la différenciation et la division de cellules souches humaines

par Hélène Boucher

Thèse de doctorat en Biothérapies et biotechnologies

Sous la direction de Jérôme Larghero.

Soutenue en 2015

à Sorbonne Paris Cité , dans le cadre de École doctorale Hématologie, oncogenèse et biothérapies (Paris) , en partenariat avec Université Paris Diderot - Paris 7 (autre partenaire) .


  • Résumé

    Le rythme circadien (RC) est défini comme un comportement chrono-biologique. De nombreuses fonctions biologiques et physiologiques peuvent lui être attribuées. Des perturbations du RC sont notamment associées à une augmentation de l'incidence de certaines maladies (diabète, cancers ou maladies cardiovasculaires). Au niveau cellulaire, ces altérations conduisent à des modifications de grandes fonctions comme la prolifération et la différenciation. Dans ce contexte, notre travail a consisté à évaluer le rôle joué par les acteurs du RC sur la régulation des propriétés fonctionnelles de cellules humaines, les cellules souches mésenchymateuses (hCSMs) et les progéniteurs endothéliaux circulants (PECs). Deux approches expérimentales ont été utilisées, l'une chimique utilisant un modulateur de RC, le BIO, inhibiteur spécifique de la protéine GSK-33 et l'autre moléculaire utilisant les shARN spécifiquement dirigés contre les gènes horloges CLOCK et PER2. Nous avons mis en évidence, in vitro, le rôle des gènes horloges dans le maintien des hCSMs indifférenciées et dans le contrôle de leur différenciation adipocytaire, sans modification des capacités de différenciation ostéocytaire. Dans le modèle des PECs, l'inhibition de l'expression de PER2 induit une inhibition significative des capacités migratoires, invasives et de la formation des tubes in vitro. L'inhibition de l'expression de CLOCK affecte négativement les propriétés de migration des PECs. Ces résultats suggèrent que le RC régule les capacités fonctionnelles de différenciation, de prolifération et de migration de cellules souches ou progénitrices humaines.

  • Titre traduit

    Study of the influence of clock genes in the proliferation, differentiation and division of human stem cells


  • Résumé

    The circadian rhythm (CR) is defined as a chrono-biological behavior. Numerous biological and physiological functions may be attributed to it. Also, disturbances of the CR are associated with an increase of the impact of specific diseases (diabetes, cancer or cardiovascular diseases). At a cellular level, those alterations lead to great functional modifications like proliferation and differentiation. In this context, our work is aimed at evaluating the rote of the different components of CR involved on the regulation of functional properties in human cells: the mesenchymal stem cells (hMSCs) and the circulating endothelial progenitors (CEPs). We have two experimental approaches; the first one is chemical and uses a CR modulator, the BIO, a GSK-313 protein specific inhibitor. The other one, a motecular approach, uses a shRNA specifically inhibiting CLOCK and PER2 genes expression. We show, in vitro, the rote of clock genes for the maintenance of the maintenance of the undifferentiated state of hMSCs and for the control of their differentiation into adipocytes, without any modification of their ability to differentiate into osteocytes. In the CEPs model, the knockdown of PER2 expression induces a significant inhibition of the migratory and invasive capacities, and of the tube formation in vitro. The inhibition of CLOCK expression negatively affects the migratory properties of CEPs. Those results suggest that the CR regulates the functional capacities such as differentiation, proliferation and migration of human stem or progenitor cells.

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  • Détails : 1 vol. (216 f.)
  • Annexes : 406 réf.

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