ノッチシグナル伝達は、ヒトT細胞系統の開始と分化中のCD4発現を阻害します

Delta/Notchシグナル伝達経路は、造血幹細胞（HSC）からのT細胞分化の中心です。T細胞の発達は、細胞表面マーカーの発現を使用して十分に特徴付けられていますが、駆動微分の詳細なメカニズムは確立されていません。この問題は、成人HSCが新生児または胚前駆体と比較してT細胞系統に対する分化が不十分であるという観察とともに中心になります。この研究では、ノッチシグナル伝達op9delta共培養システムを使用して、成体および臍帯血（CB）のHSCの分化に対するノッチシグナル伝達および間質サポート細胞の寄与を調査します。共培養細胞は、フローサイトメトリーを使用して、表現型マーカーの開発中に毎週間隔でアッセイされました。細胞も、重要な発達段階でmRNA発現についてアッセイされました。中心胸腺細胞マーカーCD4の発現は、ノッチシグナル伝達とは独立して開始され、ノッチシグナル伝達で成長した細胞はCD4 mRNAとタンパク質の発現を減少させました。部分的に分化した細胞でのノッチシグナル伝達の中断は、CD4 mRNAとタンパク質の発現を増加させ、CD4（+）CD8（+）T細胞への分化を促進しました。Notchシグナル伝達によって開始されたT細胞の発達に関連する一連の遺伝子と、その後Notchシグナルの中断によって変化した遺伝子のセットを特定しました。これらの結果は、Notchシグナル伝達がT細胞系統の確立に不可欠であるが、分化の後期段階では、分化の後期の除去がより効率的なDP細胞生成を促進することを示しています。Notchシグナル伝達は、HES1、GATA3、TCF7などの転写因子の開始を介してHSCがT細胞に区別できるように、間質細胞によって提供されるシグナルに追加されます。また、成体HSCからのT細胞の低生成を説明する可能性のある遺伝子発現プロファイルの違いを特定します。

The Delta/Notch signal transduction pathway is central to T cell differentiation from haemopoietic stem cells (HSCs). Although T cell development is well characterized using expression of cell surface markers, the detailed mechanisms driving differentiation have not been established. This issue becomes central with observations that adult HSCs exhibit poor differentiation towards the T cell lineage relative to neonatal or embryonic precursors. This study investigates the contribution of Notch signalling and stromal support cells to differentiation of adult and Cord Blood (CB) human HSCs, using the Notch signalling OP9Delta co-culture system. Co-cultured cells were assayed at weekly intervals during development for phenotype markers using flow cytometry. Cells were also assayed for mRNA expression at critical developmental stages. Expression of the central thymocyte marker CD4 was initiated independently of Notch signalling, while cells grown with Notch signalling had reduced expression of CD4 mRNA and protein. Interruption of Notch signalling in partially differentiated cells increased CD4 mRNA and protein expression, and promoted differentiation to CD4(+) CD8(+) T cells. We identified a set of genes related to T cell development that were initiated by Notch signalling, and also a set of genes subsequently altered by Notch signal interruption. These results demonstrate that while Notch signalling is essential for establishment of the T cell lineage, at later stages of differentiation, its removal late in differentiation promotes more efficient DP cell generation. Notch signalling adds to signals provided by stromal cells to allow HSCs to differentiate to T cells via initiation of transcription factors such as HES1, GATA3 and TCF7. We also identify gene expression profile differences that may account for low generation of T cells from adult HSCs.