La protéase Nexine-1 dans l'angiogenèse
Institution:
Paris 7Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
L'angiogenèse est un processus physiologique de formation de vaisseaux sanguins, finement régulé par un équilibre entre facteurs pro- et anti- angiogéniques. La Protéase Nexine-1 (PN-1), ou SERPINE2, est une antiprotéase exprimée par les cellules vasculaires et interagissant avec de nombreux acteurs impliqués dans l'angiogenèse (protéases, glycosaminoglycans (GAGs), protéines de la matrice extracellulaire). L'objectif de cette thèse a été d'étudier le rôle de la PN-1 dans l'angiogenèse. Nous avons montré que la PN-1 inhibe les réponses angiogéniques des cellules endothéliales au VEGF in vitro (prolifération, migration, étalement, formation de tubes capillaires) et ex vivo, où le déficit en PN-1 induit une augmentation de la néovascularisation à partir d'anneaux aortiques. Cet effet est indépendant de son activité antiprotéase mais dépend de sa liaison aux GAGs. In vivo, la PN-1 limite la vascularisation de Matrigel et l'angiogenèse physiologique dans la rétine et le muscle de la patte de souris. Ainsi, le déficit en PN-1 se traduit par une hypervascularisation de la rétine avec un nombre augmenté de veines et d'artères, et une augmentation de la vascularisation du muscle gastrocnémien. En condition pathologique, le déficit en PN-1 se traduit également par une augmentation de la néovascularisation en réponse à=l'ischémie. Dans la rétine et le muscle, l'absence de PN-1 est associée à une surexpression de Smad5 et de Midkine, deux facteurs proangiogéniques. Nos résultats montrent donc pour la première fois que la PN-1 est un régulateur négatif de l'angiogenèse physiologique et en condition pathologique, ce qui la positionne comme cible thérapeutique potentielle.
Abstract FR:
Angiogenesis is a physiological process blood vessels formation, essential for embryonic development and wound healing, and also involved in diseases (retinopathy, cancer, ischemia). It is governed by a finely tuned balance between pro- and antiangiogenic factors, including protease inhibitors. Protease Nexin-1 (PN¬1) is a protease inhibitor belonging to the serpin family that is expressed by vascular tells and interacts with many actors involved in angiogenesis. The aim of this thesis was to study the role of PN-1 in angiogenesis. We showed that in vitro, PN-1 inhibits VEGF-induced angiogenic responses of endothelial cells (proliferation, migration, spreading, capillary tube formation) and ex vivo, PN-1 deficiency is associated with increased neovascularization in the aortic ring assay. This effect is independent of PN¬1 antiprotease activity but depends on its binding to glycosaminoglycans. In vivo, PN-1 limits the neovascularization of Matrigel plug and physiological angiogenesis of mouse retina and of hindlimb muscles. A hypervascularization of the retina, with an increased number of veins and arteries was indeed observed in PN-1 deficient mice, as well as an increased vascularization of gastrocnemius muscle. In the hindlimb ischemia model, increased vascularization of the muscles was observed in PN-1 deficient mice in response to ischemia. In the retina and muscle, PN-1 deficiency is associated with overexpression of Midkine and Smad5, two pro-angiogenic factors. Our resuits show for the first time that PN-1 is a negative regulator of physiological angiogenesis and in pathological conditions, and iderrtify PN-1 as a promising target for modulating angiogenesis.