Caractérisation des cellules souches/progénitrices CD34+ / CD31- du tissu adipeux humain et influence du microenvironnement sur leur prolifération, migration et différenciation

Le tissu adipeux (TA) contient une population de cellules souches/progénitrices contenues dans la fraction cellulaire CD34+/CD31- potentiellement capables de participer au renouvellement et à la croissance du TA. Le but de ce travail a été de déterminer la caractérisation phénotypique et génotypique de ces cellules à l'état natif ainsi que l'influence du microenvironnement et de l'état d'obésité sur leur nombre, leurs capacités de prolifération, de différenciation et de migration. Au sein du TA, les cellules CD34+/CD31- ont une localisation stromale et périvasculaire mais sont différentes des péricytes. Le développement excessif du TA est associé à une augmentation de l'expression de certains marqueurs adipogéniques par les cellules CD34+/CD31- et à une diminution de leur nombre. In situ, une fraction des cellules CD34+/CD31- est en phase de prolifération qui est augmentée chez les obèses et qui peut être régulée par les sécrétions des adipocytes matures, des cellules endothéliales capillaires (CECs), des macrophages, ainsi qu'un environnement hypoxique. De plus, les CECs sécrétent un facteur chimiotactique, le stromal derived factor-1, qui induit la migration des cellules CD34+/CD31- du TA via son récepteur, le CXCR-4. Enfin, concernant le contrôle de la différenciation des cellules CD34+/CD31- par le microenvironnement, nous avons montré, in vitro dans nos conditions de culture, que les sécrétions des adipocytes, des macrophages et des CECs ont des effets pro-angiogéniques et anti-adipogéniques. L'ensemble de ce travail a ainsi permis de caractériser l'influence de la " niche adipeuse " sur le contrôle de la prolifération, migration et différenciation des cellules CD34+/CD31- natives du TA.Adipose tissue (AT) contains stem/progenitor cells included in the CD34+/CD31- fraction which have adipogenic and angiogenic abilities. The aim of this work was to characterize human CD34+/CD31- cell phenotype and location within AT and to study the effect of the microenvironment on their proliferation, differentiation and mobilization capacities. The present work demonstrate that native AT stem/progenitor cells are positive for the CD34 antigen that is inversely correlated to cell expansion in vitro whereas the expression of pericyte makers is induced by cell culture. The CD34+/CD31- cells are localized in AT stroma and nearby capillaries but rarely display a pericytic position. The CD34+/CD31- cells exhibit a proliferative activity in situ which is increased by the degree of obesity. Concerning the effect of microenvironment on CD34+/CD31- cell proliferation, adipocyte- and capillary endothelial cells (CECs)-conditioned media (CM), hypoxia, leptin, IL-6, LPA, and VEGF, all increase CD34+/CD31- cell proliferation in vitro. Macrophage-CM has an anti-proliferative effect that is suppressed by an antioxidant. During AT extensive development, the appearance of a population of small adipocytes, in situ, is associated with a decrease in CD34+/CD31- cell number and molecular profile modifications toward an adipogenic lineage suggesting a commitment of CD34+/CD31- cells toward an adipogenic phenotype. Conversely, adipocyte-, CECs- and macrophage-CM have an angiogenic activity on CD34+/CD31- cells in vitro. Finally, the migration and differentiation of CD34+/CD31- cells are modulated by CECs in vitro. SDF-1 secreted by CECs promote the chemotaxis and differentiation of CD34+/CD31- cells and thus might contribute to the formation of AT-vascular network during the development of AT. Taken together, these results characterize the influence of the "adipose niche" on the control of AT-stem/progenitor cell proliferation, differentiation and migration