Jag2 et la signalisation Notch : Acteurs clés de la santé de la peau
Des recherches montrent comment Jag2 et la signalisation Notch affectent le développement des sébocytes.
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La peau est une partie super importante de notre corps. Elle nous protège des éléments extérieurs et aide à garder nos fluides corporels intacts. Un acteur clé dans ce rôle de protection, c'est l'huile produite par les Glandes sébacées (GS). Ces glandes se trouvent dans la couche externe de la peau, généralement connectées aux follicules pileux. Les GS produisent une substance huileuse appelée sébum grâce à des cellules spéciales connues sous le nom de sébocytes.
Les sébocytes viennent de cellules souches situées à la base de la glande. Ces cellules souches aident à créer de nouveaux sébocytes sur une période d'environ 7 à 14 jours. À mesure que les sébocytes mûrissent, ils se déplacent vers le haut de la glande, grossissant et rassemblant des lipides. Finalement, ils subissent un processus spécial de mort cellulaire, où ils libèrent leur contenu huileux dans le canal sébacé.
Si le corps produit trop ou pas assez de sébum, ça peut créer des problèmes de peau comme l'acné ou la peau sèche. Donc, c'est important que les glandes sébacées fonctionnent bien pour garder notre peau en bonne santé.
Le Rôle de Jag2
Jag2 est une molécule super importante qui aide à contrôler comment les sébocytes se développent. Les chercheurs étudient comment la Signalisation Notch, qui implique Jag2, influence le destin des cellules dans la peau. Ce chemin de signalisation est composé de différentes protéines qui travaillent ensemble, influençant généralement si une cellule doit mûrir en un type spécifique ou rester une cellule souche.
On sait que la signalisation Notch joue un rôle dans le développement de la peau, mais elle est aussi active dans la peau adulte. Alors que Notch n'est pas nécessaire pour le développement initial de la peau, il est crucial pour maintenir les follicules pileux et les glandes sébacées après la naissance. Cependant, on n’a toujours pas une image complète de comment la signalisation Notch affecte le développement des sébocytes chez les adultes.
Enquête sur la Signalisation Notch
Des recherches ont montré que bloquer la signalisation Notch peut mener à des glandes sébacées défectueuses. Dans certaines études, enlever des composants du chemin de signalisation Notch durant les premiers stades de développement a entraîné l'absence de GS. Cependant, c'est flou de savoir si cette perte affecte directement les glandes ou si ça est lié à d'autres problèmes de peau observés quand la signalisation Notch est perturbée.
Dans la peau adulte, la perte d'activité Notch entraîne un plus grand nombre de cellules qui ressemblent à des cellules souches mais ne se développent pas complètement en sébocytes. Ce mélange indique que la signalisation Notch est essentielle pour guider ces cellules vers une bonne Différenciation.
Les Effets de l'Inhibition
Dans des études antérieures, les scientifiques ont trouvé que bloquer Jag2, le principal ligand impliqué dans la signalisation Notch, causait des défauts dans les GS chez les souris adultes. Cela indique que Jag2 joue un rôle critique dans la différenciation des sébocytes. En inhibant ce chemin de signalisation, les chercheurs peuvent observer comment Notch régule le développement des sébocytes.
Quand on utilise des anticorps qui bloquent les différents récepteurs et ligands Notch dans les expériences, on peut mieux comprendre comment chaque composant contribue à la différenciation des sébocytes. Par exemple, inhiber Notch1 mène à moins de sébocytes matures, tandis que l'inhibition de Jag2 entraîne également une perte significative de ces cellules.
Caractérisation de l'Activité Notch
Pour comprendre où la signalisation Notch est active dans les glandes sébacées, les chercheurs ont examiné la présence de protéines liées à Notch dans ces glandes. Ils ont trouvé que Notch1 était principalement actif dans le compartiment des cellules souches basales, avec un plus petit pourcentage de ces cellules montrant des signes de signalisation Notch active.
Fait intéressant, après avoir bloqué Jag2, l'activité de Notch1 dans les cellules basales était diminuée, ce qui suggère que Jag2 est effectivement crucial pour la signalisation Notch dans les sébocytes. Cela met en lumière l'importance de Jag2 pour maintenir la fonction normale et la différenciation des sébocytes.
Marqueurs de la Différenciation des Sébocytes
Pour mesurer à quel point les sébocytes se développent bien, les chercheurs recherchent certains marqueurs. L'adipophiline et la synthase d'acides gras (FASN) sont des protéines qui indiquent qu'une cellule est en train de mûrir en sébocyte. Pendant les expériences, des sébocytes matures exprimant ces marqueurs étaient initialement présents, mais leur nombre a diminué significativement dans les GS traitées avec des anticorps bloquant Jag2 au fil du temps.
Au septième jour après le traitement, les GS qui avaient reçu les anticorps bloquants Jag2 montraient des réductions marquées des marqueurs de sébocytes matures, entraînant beaucoup de cellules ressemblant plus à des cellules souches. Cela suggère que la signalisation Notch est nécessaire pour faire avancer la différenciation des sébocytes.
Cellules Souches et Progeniteurs
En plus d'identifier les sébocytes matures, les chercheurs ont également cherché des marqueurs de cellules souches et de début de différenciation dans les GS. Les cellules souches dans les GS expriment une protéine appelée Lrig1. Ils ont trouvé deux populations distinctes de cellules : les cellules souches positives pour Lrig1 et un autre groupe qui commence à se différencier mais conserve encore certaines caractéristiques de cellule souche.
Au septième jour après traitement, les GS remplies de cellules ayant des caractéristiques de cellule souche indiquaient une augmentation du nombre de ces cellules progénitrices. Cette montée en cellules ressemblant à des cellules souches suggère que bloquer la signalisation Notch empêche les cellules de se différencier complètement et les pousse à rester dans un état prolifératif.
Retour à la Fonction Normale
Un aspect intéressant de cette recherche est la réversibilité des effets du blocage de la signalisation Notch. Après que les anticorps sont lavés, l'activité Notch normale peut revenir, menant à une récupération de la différenciation des sébocytes. Les chercheurs ont observé que des sébocytes matures commençaient à réapparaître dans les GS après une période sans anticorps.
En particulier, au quatorzième jour après traitement, un nombre croissant de cellules exprimant l'adipophiline et d'autres marqueurs de différenciation montrait que les cellules revenaient à leur état normal. Ce processus indiquait également que les cellules souches conservent toujours leur capacité à se différencier, même après avoir été temporairement maintenues dans un état non différencié.
Conclusion
En résumé, cette recherche met en lumière que le chemin de signalisation Jag2/Notch1 est vital pour la bonne différenciation des sébocytes dans la peau. En comprenant comment fonctionne la signalisation Notch et ses effets sur les glandes sébacées, on peut développer de meilleures stratégies de traitement pour les troubles de la peau liés à la production de sébum. Les résultats vont, espérons-le, ouvrir la voie à d'autres études visant à promouvoir une peau saine en ciblant la voie de signalisation Notch.
Titre: The Jag2/Notch1 signaling axis promotes sebaceous gland differentiation and controls progenitor proliferation
Résumé: The sebaceous gland (SG) is a vital appendage of the epidermis, and its normal homeostasis and function is crucial for effective maintenance of the skin barrier. Notch signaling is a well-known regulator of epidermal differentiation, and has also been shown to be involved in postnatal maintenance of SGs. However, the precise role of Notch signaling in regulating SG differentiation in the adult homeostatic skin remains unclear. While there is evidence to suggest that Notch1 is the primary Notch receptor involved in regulating the differentiation process, the ligand remains unknown. Using monoclonal therapeutic antibodies designed to specifically inhibit of each of the Notch ligands or receptors, we have identified the Jag2/Notch1 signaling axis as the primary regulator of sebocyte differentiation in homeostatic skin. Mature sebocytes are lost upon specific inhibition of the Jag2 ligand or Notch1 receptor, resulting in the accumulation of proliferative stem/progenitor cells in the SG. Strikingly, this phenotype is reversible, as these stem/progenitor cells re-enter differentiation when the inhibition of Notch activity is lifted. Thus, Notch activity promotes correct sebocyte differentiation, and is required to restrict progenitor proliferation.
Auteurs: Syeda Nayab Fatima Abidi, S. Chan, K. Seidel, D. Lafkas, L. Vermeulen, F. Peale, C. W. Siebel
Dernière mise à jour: 2024-07-23 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.05.592588
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.05.592588.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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