Transcriptional regulation of mast cell development and function

Mastzellen spielen eine wichtige Rolle im Rahmen von Typ I Überempfindlichkeitsreaktionen bei Menschen und in Mausmodellen, weshalb ihre Aktivität streng reguliert werden muss. Darum ist es wichtig, sowohl Signalwege als auch transkriptionelle Netzwerke zu verstehen, die an der Kontrolle von Mastzellentwicklung und aktivierung beteiligt sind. Der klassische Weg der Mastzellaktivierung wird durch das Crosslinking von IgE-gebundenen FceRI initiiert, wodurch es zu einer schnellen Sekretion von vorgebildeten Mediatoren wie Histamin, Prostaglandinen und beta-hexoaminidase kommt, gefolgt von einer de novo Synthese und der Freisetzung von Zytokinen, Chemokinen und Wachstumsfaktoren. Frühere Studien konnten den Transkriptionsfaktor MAZR mit der Regulation der Genexpression in Mastzellen in Verbindung bringen. MAZR ist ein Transkriptionsfaktor, dessen Rolle in T-Zellen, aber nicht in anderen hämatopoietischen Zellen bekannt ist. Ziel meiner Dissertation war die Hypothese zu überprüfen, dass MAZR die Mastzellfunktion reguliert. Um diese Frage zu beantworten, analysierte ich Mäuse mit einer Defizienz von MAZR in hämatopoietischen Zellen (Vav-iCre). MAZR-defiziente, aus Knochenmark entwickelte Mastzellen (BMMC) waren phänotypisch nicht von Wildtypzellen zu unterschieden, obgleich die Anzahl von IL-3 abhängigen MazrF/FVav-iCre BMMCs im Vergleich zu MazrF/F BMMCs geringer war. Dies legt nahe, dass MAZR eine Rolle in der Generierung von BMMCs in vitro spielt. Eine Genexpressionsanalyse in nicht aktivierten BMMCs zeigte, dass in Abwesenheit von MAZR 128 Gene dysreguliert sind, wobei mehr Gene hochreguliert werden, was auf eine Rolle von MAZR als transkriptioneller Repressor hinweist. Unter den hochregulierten Genen befanden sich die Chemokine Ccl5, Cxcl10, Cxcl12, der Chemokin Rezeptor Ccr5 und das Zytokin Il18, was für eine Rolle von MAZR in der Immunregulation in Mastzellen spricht. ^Überexpression von MAZR in MAZR-defizienten BMMCs konnte das veränderte Expressionsmuster wieder rückgängig machen, was darauf hinweist, dass einige der Gene direkt von MAZR reguliert werden. Nach FceRI Stimulierung wurde MAZR in BMMCs transient herunterreguliert. Frühe und späte Effektorfunktionen waren jedoch in Abwesenheit von MAZR nicht beeinträchtigt, ausgenommen IL-6, dessen Freisetzung leicht verringert war. Zusammenfassend ziegen unsere Daten, dass MAZR vornehmlich als transkriptioneller Repressor in Mastzellen wirkt, aber nur eine geringe Rolle in den transkriptionellen Netzwerken spielt, die frühe und späte Effektorfunktionen in Mastzellen regulieren.Mast cells have an important role in type I hypersensitivity reactions in humans and mice, and as such their activity has to be strictly controlled and it is important to understand both signaling as well transcriptional networks involved in the control of mast cells differentiation and activation. The classical pathway of mast cell activation follows the crosslinking of IgE-bound FceRI by the cognate antigen, leading to rapid secretion of pre-formed mediators such as histamine, prostaglandins and beta-hexoaminidase, followed by de novo synthesis and release of cytokines, chemokines and growth factors. Previous studies implicated the transcription factor MAZR in the regulation of gene expression in mast cells. MAZR is a newly identified transcription factor, which was shown to have a role in T cells, but little is known about the role of MAZR in other hematopoietic cell lineages. The aim of my PhD thesis was to test the hypothesis that MAZR regulates mast cell function. In order to address this question, I analyzed mice with a hematopoietic cell lineage-specific deletion of MAZR (Vav-iCre). MAZR-null BM-derived mast cells (BMMC) were phenotypically indistinguishable from their wild-type counterparts, although the numbers of IL-3 generated MazrF/FVav-iCre BMMCs were reduced in comparison to MazrF/F BMMCs, indicating that MAZR is required for the efficient generation of BMMC in vitro. A gene expression analysis in non-activated BMMCs revealed that in the absence of MAZR 128 genes are dysregulated, with more genes up- than down-regulated in MAZR-null BMMCs, suggesting a transcriptional repressor function of MAZR in mast cells. The up-regulated genes included chemokines Ccl5, Cxcl10, Cxcl12, chemokine receptor Ccr5 and cytokine Il18, indicating an immunoregulatory role of MAZR in mast cells. ^Enforced expression of MAZR in mature Mazr-deficient BMMCs rescued the altered expression pattern of several genes tested, indicating that some of the genes are regulated by MAZR directly. Upon FcεRI stimulation, Mazr expression was transiently down-regulated in BMMCs. However, early and late effector functions in response to FceRI-mediated stimulation were not impaired in the absence of MAZR, with the exception of IL-6, the release of which was slightly decreased. Taken together, our data indicate that MAZR preferentially acts as a transcriptional repressor in mast cells, however it plays only a minor role in the transcriptional networks that regulate early and late effector functions in mast cells in response to FcεRI stimulation.submitted by Anastasia AbramovaAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersZsfassung in dt. SpracheWien, Med. Univ., Diss., 2013OeB