Cathepsin S regulates class II MHC processing in human CD4+ HLA-DR+ T cells

July 15, 2010Although it has long been known that human CD4+ T cells can express functional class II MHC molecules, the role of lysosomal proteases in the T cell class II MHC processing and presentation pathway is unknown. Using CD4+ T cell clones that constitutively express class II MHC, we determined that cathepsin S is necessary for invariant chain proteolysis in T cells. CD4+HLA-DR+ T cells down-regulated cathepsin S expression and activity 18 h after activation, thereby ceasing nascent class II MHC product formation. This blockade resulted in the loss of the invariant chain fragment CLIP from the cell surface, suggesting that—like professional APC—CD4+ HLA-DR+ cells modulate self-Ag presentation as a consequence of activation. Furthermore, cathepsin S expression and activity, and concordantly cell surface CLIP expression, was reduced in HLA-DR+ CD4+ T cells as compared with B cells both in vitro and ex vivo

Expression and functional analysis of the Notch signaling pathway within the thymus microenvironment

Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología Molecular. Fecha de lectura: 15-01-2016Esta tesis tiene embargado el acceso al texto completo hasta el 15-07-2017The thymus provides a specialized environment for T cell development, but the identity of the thymus niche components involved in this process and the nature of their functional interactions with developing thymocytes are still not well understood, specially in humans. The Notch pathway is one of the critical signalling pathways that make the thymus a unique site for T cell development. Notch signalling is delivered by thymic epithelial cells (TECs) expressing distinct Notch ligands to thymus-seeding T cell progenitors expressing several Notch receptors, mainly Notch1. As T-cell development implies the migration of developing thymocytes throughout distinct thymic niches, we ought to determine whether a differential distribution of Notch ligands and receptors in the thymus could define discrete microenvironments with specific developmental functions, paying special attention to a critical check-point that controls the split of developing thymocytes into ab and gd T cells. To this end, we performed immunohistochemistry and confocal microscopy analyses focussing on the regulation of the expression of Notch pathway components during human ontogeny in comparison with mouse ontogeny. The study provided information about the localization of human early CD34+ intrathymic progenitors receiving Notch1 signals in vivo. In addition, they provided evidence of an spatio-temporal regulation of the expression of Notch ligands and receptors and confirmed that this expression defines particular intrathymic niches, which are dynamically regulated during thymus ontogeny and involution, but differ between mouse and human. Notably, functional in vitro assays showed that the opposite pattern of expression observed for Jag1 and Jag2 ligands in the human thymus correlated with divergent functional roles, as they differentially regulate the ab versus gd T cell output from human intrathymic progenitors, and also the process of gd T cell expansion and functional maturation. In fact, Jag1 and Jag2-expressing niches host different gd maturation stages in the human thymus, thus defining the intrathymic gd T cell developmental dynamics. Finally, the study provides evidence that Notch signalling may play a key role also in human TEC biology, as not only thymic progenitors, but also TECs express active Notch1 and Hes1. Particularly, the finding that Notch1 activation increases with age in TECs located in the thymus medulla suggests a role for Notch signalling on the natural process of thymic involution. By using a conditional loss of function murine model we show that thymi of mice with impaired Notch activation in the TEC compartment have a disturbed medullary microenvironment, support a defective Tcell development, and allow for aberrant B-cell generation. Altogether the study reveals a crucial role for Notch signalling in a dynamic crosstalk between thymus components, and highlights the importance that specific microenvironments defined by spatio-temporal regulation of Notch ligand expression may have not only in T-cell fate specification, but also in gd T cell development, TEC biology and thymus involution.El timo proporciona un microambiente especializado para el desarrollo de las células T, pero ni la identidad de los nichos responsables de este proceso, ni la naturaleza de sus interacciones funcionales con los timocitos en desarrollo se conocen bien, especialmente en humanos. La vía de Notch es una de las vías de señalización que hacen del timo un nicho único para la generación de los linfocitos T. Los progenitores hematopoyéticos, que principalmente expresan principalmente el receptor Notch1, reciben señales activadoras de las células epiteliales del timo (TECs) que expresan diversos ligandos. Como el desarrollo de las células T implica la migración de los timocitos a través de distintos nichos intratímicos, hemos querido determinar si una distribución diferencial de receptores y ligandos de Notch en el timo podrían definir microambientes discretos con funciones específicas en el desarrollo T, prestando especial atención al punto de control crítico que determina la bifurcación de los progenitores intratímicos en células de linaje ab o gd. Para ello, y mediante inmunohistoquímica y microscopía confocal, hemos analizado la regulación de la expresión de los componentes de la vía Notch durante la ontogenia humana y la de ratón. El estudio ha proporcionado información acerca de la localización in vivo de los progenitores CD34+ humanos, los que se activa el receptor Notch1. Además, hemos obtenido evidencia de una regulación espacio-temporal de la expresión de ligandos y receptores Notch, confirmando que Notch define nichos específicos regulados de forma dinámica durante la ontogenia y la involución del timo, que difieren entre ratón y humanos. Adicionalmente, ensayos funcionales in vitro han mostrado que el patrón opuesto de expresión de Jag1 y Jag2 observado in vivo, correlaciona con funciones divergentes en la regulación de los linajes T γδ y αβ, así como en el proceso de expansión de células T γδ y en su maduración funcional. De hecho, los dos nichos definidos por la expresión de Jag1 y Jag2, albergan diferentes etapas de la maduración de los timocitos γδ, definiendo así la dinámica de diferenciación intratímica de las células T γδ. Por último, nuestro el estudio demuestra que la activación de Notch1 también desempeña un papel clave en la biología del estroma tímico, ya que no sólo los progenitores del timo, sino también las TECs expresan Notch1 activo y Hes1 in vivo. En concreto, el hallazgo de que la activación de Notch1 en TECs aumenta con la edad sugiere su implicación en la involución natural del timo. Mediante el uso de un modelo de pérdida de función en ratón, hemos demostrado que los timos de ratones defectivos en la activación de Notch en TECs, presentan alteraciones en el microambiente medular, así como un desarrollo defectuoso de linfocitos T, y una generación aberrante de células B. Por tanto, nuestro estudio revela un papel crucial de Notch en la dinámica de interacciones entre diversos componentes celulares del timo, y pone de relieve la importancia que los nichos específicos definidos por la regulación espacio-temporal de la expresión de los ligandos de Notch pueden desempeñar, no sólo en la especificación del linaje T, sino también en el desarrollo de las células T gd, en la biología de las TECs y en la involución del timo.SAF2010-15106, PLE2009-0110 and SAF2013-44857-R projects, from the Spanish Ministry of Science and Innovation and Spanish Ministry of Economy and CompetitivenessS-SAL/0304/2006 project from the Community of MadridHEALTH-F4-2013-602587 THYMISTEM project from the 7 Program of the European Union

The Key 1971

Bowling Green State University 1971 Key Yearbookhttps://scholarworks.bgsu.edu/yearbooks/1090/thumbnail.jp

Dynamics of the host and vector reponse to Malaria

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