PW1/Peg3+ cells respond to hypoxia in the adult heart
Institution:
Sorbonne universitéDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Skeletal muscle is a robust regenerative system during the individual's lifetime due to the presence of stem/progenitor in the adult. Fibro-adipogenic progenitors (FAPs) are known to promote the differentiation of satellite cells into myofibers. When the regeneration fails, FAPs participate in the adipogenic and fibrotic deposition. Both FAPs and satellite cells express Pw1/Peg3, a stem/progenitor marker found in several tissues. In our work, we showed that FAPs are able to participate in the vascularisation upon injury by differentiating into endothelial cells, demonstrating a new potential for this population. In contrast, it is known that the adult heart is not able to efficiently repair upon an injury leading to a fibrosis scar. From our investigation in the heart, we found three main populations expressing Pw1: Pw1+/Gp38+ epicardial cells, Pw1+/PDGFRα+ subepicardial and interstitial stromal cells. While a controversy exists regarding the potential of epicardial cells to give rise to endothelial cells during development and also after injury, our study has shown that mimicking the embryonic/fetal environment affects the epicardial cell fate. Exposing the mice to a hypoxic environment stimulated the epicardium and subepicardium to adopt a "fetal" like profile and up-regulate endothelial genes suggesting a potential to participate in endothelium formation. By isolating these cells in culture, we could maintain their stem/progenitor property in a hypoxic environment. Altogether, we identified interesting targets in the adult skeletal muscle and heart through Pw1 expression that can be manipulated with the oxygen level toward an endothelial fate.
Abstract FR:
Le muscle squelettique adulte possède une robuste capacité pour se régénérer. Les progéniteurs fibro-adipogéniques (FAPs) sont connus pour promouvoir la différenciation des cellules satellites en myofibres mais contribuent aussi aux dépôts adipeux et fibrotiques lorsque la régénération échoue. Ces cellules expriment Pw1/Peg3, un marqueur de cellules progénitrices identifié dans différents tissus. Dans notre étude, nous avons montré que les FAPs sont également capables de participer à la vascularisation après blessure (anoxie) apportant un nouveau potentiel pour cette population. Au contraire, le cœur adulte n’est pas capable de se régénérer après une blessure. Nous avons identifié trois populations exprimant Pw1: les cellules épicardiales Pw1+/Gp38+ et les cellules subépicardiales et stromales Pw1+/PDGFRα+. Bien qu’il existe une controverse concernant le potentiel des cellules épicardiales à se différencier en cellules endothéliales pendant le développement mais aussi après blessure, notre étude a révélé que le devenir des cellules épicardiales était affecté dans un environnement hypoxique similaire à l’embryon/fœtus. En effet, exposer les souris à cet environnement, stimule l’épicarde et le subépicarde à adopter un profil “fœtal” et induit une augmentation de l’expression de gènes endothéliaux suggérant un potentiel pour participer à la formation de l’endothélium. En isolant ces cellules en culture, on a pu maintenir leur propriété de cellule progénitrice en hypoxie. Ainsi, nous avons pu identifier dans le muscle squelettique et le cœur via l’expression de Pw1, des cibles d’intérêts qui peuvent être manipulées par le taux d’oxygène vers un profil endothélial.