Lymfoïde voorlopercel

Rond E9.5 zijn endotheelcellen in de dorsale wand van de vena cardinalis (hoofdader) de vroegste bron van Prox1-expressieve LEC-voorlopercellen. Prox1-expressieve cellen, de regulatoren die de bestemming van lymfatische endotheelcellen (LEC's) bepalen, scheiden zich af van de vena cardinalis en vormen vervolgens stroma als reactie op VEGF-C/VEGFR3-signalering. Hoewel de meeste Prox1-expressieve lymfoïde voorlopercellen uiteindelijk de aders zullen verlaten, zijn er nog steeds een paar die blijven en deel gaan uitmaken van de lymfoveneuze kleppen. Gezien de cruciale rol van de Prox1+-subpopulatie van endotheelcellen in de lymfoïde vasculogenese, ontdekten onderzoekers vanzelfsprekend een tekort aan Prox1-expressie in LEC-voorlopercellen onder veneuze endotheelcellen in de vena cardinalis anterior. Zoals verwacht verdween de knopvorming en uitlopers van het lymfestelsel bij Prox1-nulmuizen, maar het vaatstelsel bleef onaangetast. Veel onderzoekers gebruiken daarom de conditionele knock-out van Prox1 met behulp van CreER/CreERT2-muizen om de relatie tussen de LEC-voorloper en de specifieke bron te bespreken.

Het gebruik van verschillende afstammingstracerende dieren is de basisstrategie om de hypothese van veneuze oorsprong te valideren. Zo is Tie2, een receptortyrosinekinase die tot expressie komt in endotheelcellen en hematopoëtische cellen, de meest gebruikte marker om de veneuze oorsprong te traceren. Er is gerapporteerd dat hartlymfevaten verschijnen op E12.5, kort na de ontwikkeling van de coronaire bloedvaten en integraal het complete lymfenetwerk vormen tegen P15 (P: Postpartum; na de geboorte in dagen). Wetenschappers gebruikten veneuze specifieke Tie2-CreER-, Apj-CreER-, endotheelspecifieke Cre-lijnen Sox18-CreERT2- en Cdh5-CreERT2-muizen om te bewijzen dat de meerderheid van de hartlymfevaten afkomstig was van aders. Er waren echter nog steeds een paar lymfevaten die niet waren gelabeld, gezien de hoge recombinatiesnelheid van deze twee drivers en dit impliceerde dat de mogelijkheid van niet-veneuze oorsprong bleef bestaan. Als oplossing werd Pdgfrb-Cre gebruikt voor het labelen van muurcellen, waaronder de gladde spiercellen van de bloedvaten, pericyten en leverstellaatcellen en dit slaagde erin om embryonale LEC's in het hart te volgen en vond bewijs over de niet-veneuze oorsprongen. Samenvattend, hoewel de niet-veneuze oorsprongen de heterogeniteit van lymfoïde voorlopercellen vertonen, is in meerdere organen de veneuze oorsprong nog steeds overheersend.^[1]

Van de lineage-traceringsstrategieën van muizenembryo's is aangetoond dat Runx1-expressieve cellen, die de hematopoëtische componenten labelen, niet betrokken zijn bij de vorming van lymfezakken of lymfevaten. Evenzo hebben Pichol-Thievend et al., door Kit-CreERT2- en Gata2-deficiënte embryo's te gebruiken, het hematogene endotheel uitgesloten als bron van (lymfatische endotheelcellen) LEC-voorlopercellen in de embryonale muizenhuid. Hoewel Martinez-Corral et al. echter vergelijkbare prestaties vonden in dermale LEC's door Tie2-positieve endotheel-/hematopoëtische cellen en Vav-definitieve hematopoëtische cellen te traceren, ontdekten ze verrassend genoeg dat een deel van de mesenteriale lymfevaten afkomstig was van c-Kit-lineage-voorlopercellen, die conventioneel werden beschouwd als de hemogene endotheliale oorsprong. Het was de moeite waard om op te merken dat de dubbele oorsprong van mesenteriale lymfevaten werd verklaard door Mahadevan et al., dat er een aparte populatie van lymfoïde voorlopercellen bestaat die de mesenteriale lymfevaten vormt, die afhankelijk is van de expressie van Pitx2 (paired-liked homodomain transcription factor-2). Deze bevindingen leverden solide bewijs, wat aangeeft dat het differentiatiepotentieel van niet-veneus afgeleide lymfoïde voorlopercellen niet homogeen is in verschillende organen of weefsels. Met andere woorden, het therapeutische gebruik voor regeneratie van lymfatische vasculatuur moet worden gekarakteriseerd met inachtneming van de corresponderende cellulaire bronnen van voorlopercellen, die mogelijk niet nuttig zijn. Op analoge wijze werd bewezen dat de lymfatische vasculatuur van embryonaal muizenhart is afgeleid van zowel extracardiaal veneus endotheel als lymfatische endotheliale voorlopercellen in hemogeen endotheel van de dooierzak. De aanvankelijke negatieve resultaten met betrekking tot hematopoëtische cellen kunnen worden verklaard door het over het hoofd zien van orgaanspecificiteit en een onvolledige dooierzak, inclusief aggregaties en de labeling van primitieve hematopoëtische derivaten. Preciezer gezegd, Klotz et al. bevestigden de bijdrage van de dooierzak door Vav1-Cre; R26-tdTomato-muizen en garandeerden daarmee dat de hemogene Vav1-lijn bijdroeg aan cardiale LEC's als een niet-veneuze oorsprong. De bijdrage van hematopoëtische cellen die integreren in de lymfevaten is echter zeer klein en de dysplasie van cardiale lymfevaten tijdens de embryonale periode van de Tie2-Cre; Prox1fl/fl-mutanten is na de geboorte herstelbaar. Bovendien, met behulp van Csf1r-iCre; Z/EG (lacZ/EGFP) en LysMCre; ROSA26R-muizen om cellen van de myeloïde lijn te labelen, Gordon, E.J., et al. sloot macrofagen uit als reservoir van lymfatische endotheliale voorlopercellen in zowel het muizenembryo als de tumormicro-omgeving. Hoewel ze myeloïde LYVE1+-macrofagen detecteerden en lokaal leken te integreren in lymfevaten, verklaarde de afwezigheid van een cruciale marker voor de identiteit van lymfatische endotheelcellen, PROX1, dat ze slechts de intieme associatie ondergaan, maar niet de identiteitstransformatie. Bovenstaand bewijs benadrukte bovendien dat de detectie van belangrijke LEC-markers noodzakelijk was om de facto transdifferentiatie te onderscheiden. Daarom wordt de eerdere bewering over lymfatische endotheliale voorlopercellen in hemogene endotheelcellen in de dooierzak in twijfel getrokken. Uit analyse van de afstammingslijn in transplantatiestudies bleek dat PAX3+ (ontstaan embryonale myoblasten en myofibers), VEGFR2+ (markeert hematopoëtische, vasculaire en spiercellen), en Myf5+ (initieert spierdifferentiatie) somitische cellen in staat zijn te differentiëren tot endotheelcellen als bipotente voorlopers voor de skeletspieren en het endotheel van de ledemaat, terwijl de bron van Prox1+ lymfoïde voorlopers en endotheelcellen in de dorso-laterale wand van de E9.5-hoofdader wordt beschouwd als afkomstig van de Pax3-afstammingslijn. Bovendien dient het tweede hartveld, een multipotente celpopulatie die de hartmorfogenese beheert, gelabeld door Isl1-expressieve voorlopers in de faryngeale regio, ook als bron van LEC's. Concluderend kunnen we stellen dat verbeterde technieken voor het traceren van afstammingslijnen en een nauwkeurige definitie voor LEC-differentiatie bijdragen aan de herkenning van lymfoïde voorlopercellen die niet van de aders afkomstig zijn.^[1]