Caractérisation des cellules souches germinales : étude phénotypique chez l'Homme et rôle de la méthyltransférase DOT1L - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Characterization of spermatogonial stem cells : phenotypic study in human and role of the methyltransferase DOT1L

Caractérisation des cellules souches germinales : étude phénotypique chez l'Homme et rôle de la méthyltransférase DOT1L

Résumé

From puberty onwards, spermatogenesis ensures the production of spermatozoa from a limited number of spermatogonial stem cells (SSCs). Aberrant regulation of the self-renewal/differentiation mechanisms of SSCs can lead either to the loss of the stem cell pool and infertility, or to uncontrolled cell proliferation that can lead to germ cell tumours. The development of new technologies in human reproduction is necessary to provide curative solutions to the fertility problems caused by cancer treatments, which are responsible for the attrition of the SSCs pool. Although significant progress has been made in understanding the molecular mechanisms of SSCs regulation in model organisms and mice, understanding the complex interaction of regulatory networks during germline development remains a major challenge in humans.My thesis work focused on the characterization of germline stem cells. The identity of the human SSCs pool and the molecular mechanisms governing their self-renewal remain poorly understood despite the recent progress made by scRNAseq approaches. The first part of my thesis work consisted in developing a new panel of 14 cellular markers allowing by spectral cytometry to better describe and resolve the complexity of the human primitive spermatogonial population, containing stem cells and immature spermatogonial progenitors.In a second part, I studied the role of the histone methyltransferase DOT1L in the regulation of SSCs fate in a mouse model of Dot1l conditional invalidation in the germline. In particular, we observe in these Dot1l-deficient mice a decrease in the pool of germline stem cells, a functional deficit of these cells, and a differentiation defect in the pool of undifferentiated spermatogonia, suggesting a premature ageing of the immature progenitor pool. In mice older than one year, there is an abnormal accumulation of undifferentiated spermatogonia, pointing to a differentiation problem. These data highlight the role of epigenetic modulators as a major player in stem cell decisions governing their cell fate.
La spermatogenèse assure dès la puberté la production de spermatozoïdes à partir d'un nombre restreint de cellules souches germinales (CSGs). La régulation aberrante des mécanismes d'autorenouvellement/différenciation des CSGs peut entraîner soit la perte du pool de cellules souches et une infertilité, soit une prolifération cellulaire incontrôlée pouvant être à l'origine de tumeurs germinales. Le développement de nouvelles technologies en reproduction humaine est nécessaire afin d'apporter des solutions curatives aux troubles de la fertilité consécutifs aux traitements anticancéreux, responsable de l'attrition du stock de CSGs. Bien que des progrès significatifs aient été réalisés dans la compréhension des mécanismes moléculaires de régulation des CSGs chez les organismes modèles et la souris, comprendre l'interaction complexe des réseaux de régulation au cours du développement de la lignée germinale reste un défi majeur chez l'Homme.Mon travail de thèse a porté sur la caractérisation des cellule souches germinales. L'identité du pool de CSGs humaines et les mécanismes moléculaires gouvernant leur auto- renouvellement restent peu connus malgré les récents progrès réalisés grâce aux approches par scRNAseq. Une première partie de mon travail de thèse a consisté à développer un nouveau panel de 14 marqueurs cellulaires permettant par cytométrie spectrale de mieux décrire et résoudre la complexité de la population de spermatogonies primitives humaines, contenant les cellules souches et les progéniteurs spermatogoniaux immatures.Dans une seconde partie, j'ai étudié le rôle de l'histone méthyltransférase DOT1L dans la régulation du destin des CSGs dans un modèle murin d'invalidation conditionnelle de Dot1l dans le lignage germinal. Nous observons notamment chez ces souris déficientes pour Dot1l une diminution du pool de cellules souches germinales, un déficit fonctionnel de ces cellules, et un défaut de différenciation dans la population de spermatogonie indifférenciées, évoquant un vieillissement prématuré de ces progéniteurs immatures. Dans les souris âgées de plus d'un an, on observe une accumulation anormale des spermatogonies indifférenciées, soulignant un problème de différenciation des progéniteurs immatures. Ces données soulignent le rôle des modulateurs épigénétiques en tant qu'acteur majeur dans les prises de décision des cellules souches quant à leur destin cellulaire.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03982473 , version 1 (10-02-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03982473 , version 1

Citer

Clémentine Lapoujade. Caractérisation des cellules souches germinales : étude phénotypique chez l'Homme et rôle de la méthyltransférase DOT1L. Organisation et fonctions cellulaires [q-bio.SC]. Université Paris-Saclay, 2022. Français. ⟨NNT : 2022UPASL102⟩. ⟨tel-03982473⟩
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