カテプシンKは、in vivoで骨髄Tリンパ球のコンパートメントを維持しています

この研究では、in vitroおよびin vivoでの造血系に対するカテプシンK（CTSK）遺伝子の喪失の影響を調査しました。CTSK欠損間質細胞上の系統SCA1+ KIT+（LSK）細胞を含む培養物は、コロニーの形成と増殖の減少を示すことがわかりました。分化の増加により、骨髄（BM）のドナーLSKとT細胞コンパートメントを再浸透させる能力が低下する細胞が生成されます。その後のin vivo実験では、リンパ球数の障害が示されましたが、初期の造血または骨髄類に対する著しい影響は見つかりませんでした。最も一貫してin vivo実験設定で、BMで（ドナー）T細胞数の大幅な減少を発見しました。リンパ球の規制緩和は、移植実験でも見られ、CTSKがT細胞の小さな集団、特にBMだけでなく、胸腺B細胞の最適な再生に必要であることが明らかになりました。興味深いことに、細胞の非自律的なCTSKはB細胞数とT細胞数の両方を調節しますが、BMのT細胞数には追加の自律CTSK依存プロセスが必要です。したがって、CTSKはin vitroで造血幹細胞の維持に必要であることを示していますが、in vivoでは、CTSK欠乏はリンパ球の恒常性、特にBMのT細胞の恒常性に最も強く影響します。

In this study, we investigated the influence of the loss of cathepsin K (Ctsk) gene on the hematopoietic system in vitro and in vivo. We found that cultures with lineage- SCA1+ KIT+ (LSK) cells on Ctsk deficient stromal cells display reduced colony formation and proliferation, with increased differentiation, giving rise to repopulating cells with reduced ability to repopulate the donor LSKs and T cell compartments in the bone marrow (BM). Subsequent in vivo experiments showed impairment of lymphocyte numbers, but, gross effects on early hematopoiesis or myelopoiesis were not found. Most consistently in in vivo experimental settings, we found a significant reduction of (donor) T cell numbers in the BM. Lymphocyte deregulation is also found in transplantation experiments, which revealed that Ctsk is required for optimal regeneration of small populations of T cells, particularly in the BM, but also of thymic B cells. Interestingly, cell nonautonomous Ctsk regulates both B and T cell numbers, but T cell numbers in the BM require an additional autonomous Ctsk-dependent process. Thus, we show that Ctsk is required for the maintenance of hematopoietic stem cells in vitro, but in vivo, Ctsk deficiency most strongly affects lymphocyte homeostasis, particularly of T cells in the BM.