Neuropilin-1 (Nrp1) est une protéine transmembranaire multifonctionnelle, largement exprimée à la surface de divers types de cellules, capable de se lier à plusieurs ligands, notamment le facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF) et la Sémaphorine 3 (Sema3). Nrp1 joue un rôle important dans l’angiogenèse et la régulation de la perméabilité vasculaire, en particulier dans la voie de signalisation du VEGF, où elle agit comme corécepteur du récepteur 2 du VEGF (VEGFR2), modulant ainsi l’activation de VEGFR2 et ses voies de signalisation en aval. Cependant, le rôle précis de Nrp1 dans la régulation de la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF reste controversé. Certaines études suggèrent que Nrp1 a un effet positif sur la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF, tandis que d’autres indiquent qu’elle n’a pas d’effet significatif dans ce processus. Ces divergences pourraient être liées aux différences dans les modèles expérimentaux, les types de tissus ou les configurations expérimentales.

Afin de clarifier le rôle de Nrp1 dans la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF, cette étude a utilisé des souris avec une délétion spécifique de Nrp1 dans les cellules endothéliales pour explorer les mécanismes de régulation de la voie de signalisation VEGF/VEGFR2 par Nrp1 dans différents tissus, révélant ainsi le rôle spécifique de Nrp1 dans la perméabilité vasculaire.

Source de l’article

Cet article a été rédigé par Sagnik Pal, Yangyang Su, Emmanuel Nwadozi, Lena Claesson-Welsh et Mark Richards, tous affiliés au Département d’immunologie, de génétique et de pathologie de l’Université d’Uppsala en Suède. L’article a été publié le 1er décembre 2024 dans la revue Angiogenesis, sous le titre “Neuropilin-1 controls vascular permeability through juxtacrine regulation of endothelial adherens junctions”.

Déroulement de la recherche et conception expérimentale

1. Construction et validation de souris avec délétion spécifique de Nrp1 dans les cellules endothéliales

L’étude a d’abord construit des souris avec une délétion spécifique de Nrp1 dans les cellules endothéliales (Nrp1 iECKO), et a confirmé par Western blot et immunofluorescence que l’expression de Nrp1 dans les cellules endothéliales était significativement réduite. Pour étudier le rôle de Nrp1 dans la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF, l’équipe de recherche a utilisé diverses méthodes expérimentales, notamment la microscopie intravitale, des tests d’extravasation de colorant Evans Blue et des tests de Miles.

2. Expériences sur la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF

L’équipe de recherche a évalué la perméabilité vasculaire induite par le VEGF dans différents tissus (comme la peau de l’oreille, la peau du dos et la trachée). Grâce à la microscopie intravitale, il a été observé que les souris Nrp1 iECKO présentaient une augmentation significative de la perméabilité vasculaire induite par le VEGF dans la peau de l’oreille, tandis qu’une diminution significative était observée dans la peau du dos et la trachée. Ces résultats indiquent que Nrp1 a un rôle spécifique aux tissus dans la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF.

3. Expériences sur les souris avec délétion globale de Nrp1

Pour approfondir le rôle de Nrp1 dans la perméabilité vasculaire, l’équipe de recherche a construit des souris avec une délétion globale de Nrp1 (Nrp1 iKO). Les résultats expérimentaux ont montré que les souris avec délétion globale de Nrp1 présentaient une réduction significative de la perméabilité vasculaire induite par le VEGF dans la peau de l’oreille, tandis que les résultats dans la peau du dos et la trachée étaient cohérents avec ceux des souris Nrp1 iECKO. Cela suggère que le rôle de Nrp1 dans la perméabilité vasculaire ne dépend pas uniquement des cellules endothéliales, mais pourrait également être influencé par les cellules péri-vasculaires.

4. Expression de Nrp1 dans les cellules péri-vasculaires

Par immunofluorescence, l’équipe de recherche a découvert que Nrp1 était plus fortement exprimée dans les cellules péri-vasculaires de la peau de l’oreille que dans celles de la peau du dos. Cette découverte suggère que le niveau d’expression de Nrp1 dans les cellules péri-vasculaires pourrait influencer son rôle dans la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF.

5. Interaction entre Nrp1 et la voie de signalisation de VEGFR2

L’équipe de recherche a également exploré l’interaction entre Nrp1 et la voie de signalisation de VEGFR2. En construisant des souris mutantes VEGFR2 Y949F, il a été découvert que Nrp1 régulait la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF dans la peau de l’oreille en modulant la phosphorylation du site Y949 de VEGFR2. En revanche, dans la peau du dos et la trachée, Nrp1 régulait positivement la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF via le site Y949 de VEGFR2.

Principaux résultats

1. Rôle spécifique aux tissus de Nrp1 dans la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF : Dans la peau de l’oreille, Nrp1 régule négativement la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF, tandis que dans la peau du dos et la trachée, elle la régule positivement.

2. Résultats des souris avec délétion globale de Nrp1 : Les souris avec délétion globale de Nrp1 présentaient une réduction significative de la perméabilité vasculaire induite par le VEGF dans la peau de l’oreille, tandis que les résultats dans la peau du dos et la trachée étaient cohérents avec ceux des souris avec délétion spécifique de Nrp1 dans les cellules endothéliales.

3. Expression de Nrp1 dans les cellules péri-vasculaires : Nrp1 était plus fortement exprimée dans les cellules péri-vasculaires de la peau de l’oreille que dans celles de la peau du dos, suggérant que le niveau d’expression de Nrp1 dans les cellules péri-vasculaires pourrait influencer son rôle dans la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF.

4. Interaction entre Nrp1 et la voie de signalisation de VEGFR2 : Nrp1 régule la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF en modulant la phosphorylation du site Y949 de VEGFR2, avec des mécanismes de régulation différents dans la peau de l’oreille et la peau du dos.

Conclusions et implications de l’étude

Cette étude révèle le rôle spécifique aux tissus de Nrp1 dans la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF et élucide les mécanismes moléculaires par lesquels Nrp1 influence la perméabilité vasculaire via la voie de signalisation de VEGFR2. Les résultats montrent que Nrp1 maintient la stabilité de la barrière vasculaire dans la peau de l’oreille en régulant négativement la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF, tandis qu’elle la régule positivement dans la peau du dos et la trachée. De plus, le niveau d’expression de Nrp1 dans les cellules péri-vasculaires influence également son rôle dans la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF.

La valeur scientifique de cette étude réside dans la révélation des mécanismes complexes de régulation de Nrp1 dans la perméabilité vasculaire, offrant une nouvelle perspective pour comprendre le rôle de la voie de signalisation du VEGF dans la biologie vasculaire. En outre, les résultats fournissent une base théorique pour le développement de médicaments ciblant Nrp1 pour réguler la perméabilité vasculaire, avec des applications thérapeutiques potentielles.

Points forts de l’étude

1. Rôle spécifique aux tissus : Cette étude est la première à révéler le rôle spécifique aux tissus de Nrp1 dans la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF, offrant une nouvelle perspective pour comprendre la fonction de Nrp1 dans différents tissus.

2. Interaction entre Nrp1 et la voie de signalisation de VEGFR2 : L’étude élucide les mécanismes moléculaires par lesquels Nrp1 influence la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF en modulant la phosphorylation du site Y949 de VEGFR2.

3. Rôle des cellules péri-vasculaires : L’étude révèle que le niveau d’expression de Nrp1 dans les cellules péri-vasculaires influence son rôle dans la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF, fournissant de nouvelles pistes pour comprendre les mécanismes de régulation de la perméabilité vasculaire.

Autres informations utiles

Cette étude explore également le rôle potentiel de Nrp1 dans l’angiogenèse tumorale et la perméabilité vasculaire, offrant de nouvelles perspectives pour le développement de stratégies thérapeutiques ciblant Nrp1 dans le traitement des tumeurs. De plus, les résultats fournissent une base théorique pour comprendre le rôle de Nrp1 dans d’autres maladies vasculaires, telles que la rétinopathie diabétique et la dégénérescence maculaire liée à l’âge.

Grâce à une conception expérimentale systématique et à une analyse approfondie des données, cette étude révèle les mécanismes complexes de régulation de Nrp1 dans la perméabilité vasculaire médiée par le VEGF, fournissant une base scientifique importante pour comprendre les mécanismes moléculaires de la biologie vasculaire.