Contexte Après une sélection positive, les thymocytes positifs uniques (SP) nouvellement générés migrent vers la moelle thymique, où ils subissent une sélection négative pour éliminer les lymphocytes T autoréactifs et une maturation fonctionnelle pour acquérir une compétence immunitaire et une capacité de sortie. Méthodologie/Principaux résultats Pour élucider le programme génétique sous-jacent à ce processus, nous avons analysé les changements dans l'expression des gènes dans quatre sous-ensembles de thymocytes TCRαβ+CD4+CD8- de souris (SP1 à SP4) représentatifs d'étapes séquentielles dans un programme de différenciation précédemment défini. Une signature génétique de la migration des thymocytes a ainsi été révélée. CCR7 et PlexinD1 sont considérés comme importants pour le positionnement médullaire des thymocytes SP. Curieusement, leur expression reste à de faibles niveaux dans les thymocytes nouvellement générés, ce qui suggère que la migration cortex-médullaire peut ne pas se produire avant le stade SP2. Les cellules SP2 et SP3 régulent progressivement à la hausse les transcrits impliqués dans les fonctions des cellules T et l'axe Foxo1-KLF2-S1P1, mais un certain nombre de gènes associés à la fonction immunitaire ne sont pas fortement exprimés jusqu'à ce que les cellules atteignent le stade SP4. Conformément à leur rôle critique dans l'émigration thymique, l'expression de S1P1 et CD62L est beaucoup améliorée dans les cellules SP4. Conclusions Ces résultats confirment au niveau moléculaire que les thymocytes positifs uniques subissent un programme de différenciation et démontrent en outre que SP4 est le stade auquel les thymocytes acquièrent l'immunocompétence et la capacité d'émigration du thymus.

Antecedentes Después de la selección positiva, los timocitos positivos individuales (SP) recién generados migran a la médula tímica, donde se someten a una selección negativa para eliminar las células T autorreactivas y la maduración funcional para adquirir competencia inmunitaria y capacidad de salida. Metodología/Hallazgos principales Para dilucidar el programa genético subyacente a este proceso, analizamos los cambios en la expresión génica en cuatro subconjuntos de timocitos TCRαβ+CD4+CD8- de ratón (SP1 a SP4) representativos de etapas secuenciales en un programa de diferenciación previamente definido. Se reveló así una firma genética de la migración de timocitos. Se cree que CCR7 y PlexinD1 son importantes para el posicionamiento medular de los timocitos SP. Curiosamente, su expresión permanece en niveles bajos en los timocitos recién generados, lo que sugiere que la migración de la corteza a la médula puede no ocurrir hasta la etapa SP2. Las células SP2 y SP3 regulan gradualmente los transcritos implicados en las funciones de las células T y el eje Foxo1-KLF2-S1P1, pero una serie de genes asociados a la función inmunitaria no se expresan en gran medida hasta que las células alcanzan la etapa SP4. En consonancia con su papel crítico en la emigración tímica, la expresión de S1P1 y CD62L mejora mucho en las células SP4. Conclusiones Estos resultados apoyan a nivel molecular que los timocitos positivos individuales se someten a un programa de diferenciación y demuestran además que SP4 es la etapa en la que los timocitos adquieren la inmunocompetencia y la capacidad de emigración del timo.

Background After positive selection, the newly generated single positive (SP) thymocytes migrate to the thymic medulla, where they undergo negative selection to eliminate autoreactive T cells and functional maturation to acquire immune competence and egress capability. Methodology/Principal Findings To elucidate the genetic program underlying this process, we analyzed changes in gene expression in four subsets of mouse TCRαβ+CD4+CD8- thymocytes (SP1 to SP4) representative of sequential stages in a previously defined differentiation program. A genetic signature of the migration of thymocytes was thus revealed. CCR7 and PlexinD1 are believed to be important for the medullary positioning of SP thymocytes. Intriguingly, their expression remains at low levels in the newly generated thymocytes, suggesting that the cortex-medulla migration may not occur until the SP2 stage. SP2 and SP3 cells gradually up-regulate transcripts involved in T cell functions and the Foxo1-KLF2-S1P1 axis, but a number of immune function-associated genes are not highly expressed until cells reach the SP4 stage. Consistent with their critical role in thymic emigration, the expression of S1P1 and CD62L are much enhanced in SP4 cells. Conclusions These results support at the molecular level that single positive thymocytes undergo a differentiation program and further demonstrate that SP4 is the stage at which thymocytes acquire the immunocompetence and the capability of emigration from the thymus.

الخلفية بعد الانتقاء الإيجابي، تنتقل الخلايا الصعترية الموجبة المفردة المولدة حديثًا إلى النخاع الصعتري، حيث تخضع لانتقاء سلبي للقضاء على الخلايا التائية ذاتية التفاعل والنضج الوظيفي لاكتساب الكفاءة المناعية والقدرة على الخروج. المنهجية/النتائج الرئيسية لتوضيح البرنامج الجيني الكامن وراء هذه العملية، قمنا بتحليل التغيرات في التعبير الجيني في أربع مجموعات فرعية من الفئران TCRαβ + CD4 + CD8 - الخلايا الصعترية (SP1 إلى SP4) التي تمثل المراحل المتسلسلة في برنامج تمايز محدد مسبقًا. وهكذا تم الكشف عن توقيع وراثي لهجرة الخلايا الصعترية. يُعتقد أن CCR7 و PlexinD1 مهمان للوضع النخاعي للخلايا التوتية SP. ومن المثير للاهتمام أن تعبيرها لا يزال عند مستويات منخفضة في الخلايا الصعترية المولدة حديثًا، مما يشير إلى أن هجرة القشرة النخاعية قد لا تحدث حتى مرحلة SP2. تقوم خلايا SP2 و SP3 تدريجياً بتنظيم النصوص المشاركة في وظائف الخلايا التائية ومحور Foxo1 - KLF2 - S1P1، ولكن لا يتم التعبير عن عدد من الجينات المرتبطة بالوظيفة المناعية بشكل كبير حتى تصل الخلايا إلى مرحلة SP4. تمشيا مع دورها الحاسم في هجرة الزعتر، يتم تعزيز تعبير S1P1 و CD62L بشكل كبير في خلايا SP4. تدعم هذه النتائج على المستوى الجزيئي أن الخلايا الصعترية الموجبة المفردة تخضع لبرنامج تمايز وتوضح كذلك أن SP4 هي المرحلة التي تكتسب فيها الخلايا الصعترية الكفاءة المناعية والقدرة على الهجرة من الغدة الصعترية.