Démonstration de la présence de cellules souches dans l’épididyme adulte

Pinel, Laurie (2022). Démonstration de la présence de cellules souches dans l’épididyme adulte Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en biologie, 188 p.

Prévisualisation

PDF - Version publiée Télécharger (5MB) | Prévisualisation

Résumé

L’épididyme est un organe du système reproducteur masculin permettant le transport et la maturation des spermatozoïdes. Il est constitué d’une lumière, où transitent les spermatozoïdes et d’un épithélium composé majoritairement de cellules principales qui entourent la lumière mais aussi d’autres types cellulaires dont les cellules basales. Plusieurs données indiquent que des cellules souches (CS) pourraient être présentes dans l’épididyme, cependant leur existence est une controverse depuis de nombreuses années.

L’hypothèse émise dans ce projet de recherche est qu’il existe une population de CS, localisée à la base de l’épithélium, au sein de l’épididyme. Les objectifs sont la démonstration de la présence de CS dans l’épididyme, la création d’un modèle d’organoïde d’épididyme de rat et l’identification d’un marqueur spécifique associé à ces cellules.

La mise en culture en 3D de cellules basales d’épididyme de rats a permis d’observer la formation d’organoïdes exprimant plusieurs marqueurs de cellules basales. Ces organoïdes sont formés à partir d’une seule cellule et se maintiennent sur plusieurs générations démontrant la capacité d’auto-renouvellement des cellules basales. Après 14 jours de culture, l’apparition de cellules principales au sein des organoïdes a été observée par immunofluorescence, par microscopie électronique ainsi que par analyse de l’expression génique confirmant ainsi la capacité de différenciation des cellules basales. La présence de clusterine, une protéine impliquée dans la maturation des spermatozoïdes a également été observée au sein des organoïdes d’épididyme.

Un marqueur exprimé par les CS adultes de nombreux organes, nommé LGR5, identifie une population spécifique de cellules localisées à la base de l’épithélium dans tous les segments de l’épididyme de rat adulte. La co-localisation de LGR5 et p63, un facteur de transcription spécifique aux cellules basales, nous a également permis de distinguer la présence de 3 types de cellules basales dans l’épididyme. Une augmentation de LGR5 et une diminution de p63 ont été observées après altération de l’épithélium à la suite d’une orchidectomie. De plus, tous les organoïdes formés par les cellules basales sont composés de cellules positives pour LGR5 et p63 alors que leurs expressions diminuent lors de la différenciation des organoïdes.

Ce projet a ainsi permis de démontrer la présence d’une population de CS au sein des cellules basales de l’épididyme de rat en établissant pour la première fois leur capacité d’auto-renouvellement et de différenciation. Ce projet a également permis de proposer des marqueurs de ces CS et de développer un modèle unique d’organoïdes épididymaire de rat.

The epididymis is a reproductive organ part of the male excurrent duct system that enables the transport and maturation of sperm. It is composed by a lumen, through which spermatozoa transit, and an epithelium composed mainly by the principal cells that surround the lumen but also by other cell types including basal cells. Several data indicate that stem cells (SC) could be present in the epididymis, however their existence has been controversial for many years.

The hypothesis of this research project is the presence of a population of SC, located at the base of the epithelium, within the epididymis. The objectives are the demonstration of the presence of SC in the epididymis, the creation of a rat epididymal organoid model, and the identification of a specific marker of these cells.

The 3D culturing of basal epididymal cells from rats resulted in the formation of organoids expressing several basal cell markers. These organoids are formed from a single cell and can be maintained for several generations, demonstrating the ability of basal cells to self-renew. After 14 days of culture, the appearance of principal cells within the organoids was observed by immunofluorescence, electron microscopy as well as by analysis of gene expression confirming the ability of basal cells to differentiate. The presence of clusterin, a protein involved in sperm maturation was also observed in epididymal organoids.

A marker expressed by adult SC in many organs, called LGR5 identifies a specific population of cells located at the base of the epithelium in all segments of the adult epididymis. The co-localization of LGR5 and p63, a transcription factor specific to basal cells, also allowed us to distinguish the presence of 3 types of basal cells in the epithelium. An increase in LGR5 protein level and a decrease in p63 protein level were observed after an epididymal alteration causes by orchiectomy. Moreover, all organoids formed by basal cells are composed of LGR5 and p63 positive cells while their expressions decrease during organoid differentiation.

This project demonstrated the existence of an epididymal SC population by establishing for the first time the capacity for self-renewal and differentiation of basal epididymal cells in rats. This project also made it possible to propose markers for this population and to develop a unique model of rat epididymal organoids.

Type de document:	Thèse Thèse
Directeur de mémoire/thèse:	Cyr, Daniel G.
Mots-clés libres:	Epididyme ; Epithelium ; Cellules Basales ; Cellules Souches ; Organoïdes ; LGR5 ; TP63 ; Prolifération ; Différenciation; Epididymis; Basal cells; Stem cells; Organoids
Centre:	Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt:	01 juill. 2024 14:06
Dernière modification:	01 juill. 2024 14:06
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/15727

Gestion Actions (Identification requise)

Modifier la notice