Phenotypical, ontogeny and functional characterization of the Peyer's patch mononuclear phagocyte system

Les plaques de Peyer (PP) sont les principaux sites inducteurs de la réponse immunitaire mucosale.L’épithélium associé aux follicules comprend des cellules épithéliales spécifiques, appelées cellules M et spécialisées dans le transport du matériel présent dans la lumière intestinale vers le dôme sous épithélial (SED) où il sera pris en charge par les cellules du système phagocytaire mononuclée (MPS) qui orchestreront ensuite les réponses immunitaires mucosales.Nous avons effectué une analyse complète du phénotype, de la distribution, de l’ontogénie, de la fonction et des profils transcriptomiques du MPS des PP. Nous avons montré que les monocytes donnent naissance à deux populations: les lysoDC et les lysoMac. La première exprime de fort niveau de CMH-II et de molécules de costimulation, a une courte durée de vie et est capable d’activer les lymphocytes T naïfs pour sécréter de l’IFNγ tandis que la deuxième exprime faiblement le CMH-II, à une longue durée de vie et n’est pas capable d’activer les LT naïfs. Ces deux populations ont toutefois des propriétés communes de phagocytose et de défense innée contre les virus et les bactéries entéropathogènes. Nous avons identifié deux populations distinctes de lysoMac selon l’expression de Tim4: les lysoMac Tim4+ situés dans l’IFR et la partie inférieure du follicule ; les lysoMac Tim4- situés dans le SED et la partie supérieure du follicule. Nous avons aussi déterminé 4 états de maturation pour les lysoDC suivant l’expression d’Emb, Jam-A et CD24. Nous avons également redéfini la localisation de chaque population du MPS des PP fournissant ainsi une base solide pour étudier le rôle de chacun de ses membres dans l’immunité mucosale.Peyer’s patches (PPs) are primary inductive sites of mucosal immunity. The follicle-associated epithelium contains specialized epithelial cells, called M cells, that bind and rapidly transport microorganisms from the lumen to the subepithelial dome (SED) where they are internalized by cells of the mononuclear phagocyte system (MPS) which are involved in the initiation of the mucosal immune responses. MPS comprise monocytes, macrophages (Mφ) and dendritic cells (DC). Here, we provide a comprehensive analysis of the phenotype, distribution, ontogeny, function, and transcriptional profile of PP MPS. We show that monocyte give rise to two different cell populations named lysoDC and lysoMac. The former express high levels of MHCII and costimulatory molecules, have a short half life and are able to prime naïve T cells for IFNγ production while the latter display low levels of MHCII, have a long half life and are unable to prime naïve T cells efficiently. However, these two cell populations share common features such as phagocytosis and antimicrobial defense mechanisms. LysoMac can be separated in two subpopulations according to Tim4 expression: Tim4+ lysoMac located in the IFR and the lower part of the follicle; Tim4- lysoMac located in the SED and upper part of the follicle. LysoDC can be separated in four different maturation stages according to Emb, Jam-A and CD24 expression. Finally, we redefined the location of each PP MPS population. In summary, we provide a comprehensive map of the PP MPS which will allow to study its role in mucosal immune response initiation and regulation