Les cellules souches mésenchymateuses (CSM) sont des cellules souches adultes qui sont à l’origine des cellules des lignages ostéoblastique (O), adipocytaire (A) et chondroblastique (C). Les CSM ont initialement trouvées dans la moelle osseuse mais il en existe également dans d’autres tissus comme le sang de cordon ombilical (SCO). Dotées d’un potentiel régénératif, les CSM peuvent utilisées dans diverses pathologies dégénératives dans un but de réparation tissulaire. En outre, leurs propriétés immunosuppressives ont conduit à envisager leur utilisation dans un but d’immunomodulation comme lors des réactions de greffon contre l’hôte dans les greffes de cellules souches hématopoïétiques (CSH) allo-géniques. Le but essentiel de ce travail a été de comparer les caractéristiques des CSM issues du SCO en comparaison de celles issues de la moelle osseuse (MO). Dans l’optique d’applications en médecine régénérative, nous avons tout d’abord testé la possibilité d’utiliser, dans les milieux de culture d’expansion des CSM de SCO et de MO, un lysat plaquettaire d’origine humaine (HPL) comme substitut au sérum de veau fœtal (SVF) source possible de contaminations. / The mesenchymal stem cells (MSC) are adult stem cells which are at the origin of the ostebiastic lignage cells (O), adipocytes (A) and chondrobiasts (C). The MSC are initially found in the bone marrow (BM) but it also exists there in other tissues as the umbilical cord blood (UCB).Endowed with a regenerative potential, MSC can used in diverse degenerative pathologies in a purpose of tissular repair. Besides, their immunosuppressive properties allowed to envisage their use in a purpose of immunomodulation as during the reactions of transplant against the host in allogenic hematopoietic stem cell transplants (HSC). The essential purpose of this work was to compare the characteristics of the MSC derived from the UCB in comparison to those stemming from the bone marrow (BM).

Les cellules progénitrices endothéliales formant des colonies (EFCFs) sont issues decellules CD34+ de la moelle osseuse humaine. Peu de données concernent l’expression dufacteur tissulaire (FT) lors de cette différenciation endothéliale. Outre son rôle dansl’initiation de la génération de thrombine, le FT est impliqué dans l’angiogenèse.Nous montrons que les cellules CD34+ expriment le FT mais non ses isoformes. LesECFCs expriment peu de FT à l’état basal. En revanche, leur stimulation par le TNF-α induitune augmentation de l’expression de FT, et la génération de microparticules pro-coagulantes.Nous avons analysé les modifications fonctionnelles induites par cette stimulation. Nosrésultats montrent que l’expression de FT par les ECFCs est responsable d’une activité procoagulante majeure, alors que les propriétés angiogéniques ne semblent pas affectées.L’expression du tissue factor pathway inhibitor (TFPI) a été évaluée, ainsi que la capacité desmicroparticules issues de ECFCs à générer des métalloprotéinases (MMP2-, MMP-9).Une évaluation de la stabilité chromosomique des cb-ECFCs durant leur expansion aété réalisée, mettant en évidence des anomalies de nombre, mais pas d’anomalies destructures. Les conséquences de ces résultats en termes de thérapie cellulaire appliquées auxpathologies cardio-vasculaires sont discutées. Enfin, nous évoquons la possibilité deconsidérer l’expression de FT comme un marqueur de différenciation cellulaire. / Endothelial colony-forming cells (ECFCs) can be obtained from human bone marrowCD34+ cells. In spite of the essential role of the tissue factor (TF) in coagulation triggeringand angiogenesis, its expression during endothelial differentiation is not established. We showthat CD34+ cells express TF, but not TF splicing forms. ECFCs express a small amount of TFat baseline level. In contrast, ECFCs express TF high levels of TF on response to TNF-α andcan generated highly pro-coagulant microparticles. We have examined the functionalproperties induced by TNF-α stimulation. TF expression confers to ECFCs a strong thrombingeneration capacity without influencing their non-coagulant properties. We have examinedthe co-expression of the tissue factor pathway inhibitor (TFPI) and the ability of ECFCs togenerate microparticles producing metalloproteins (MMP-2, MMP-9).We have performed an evaluation of cb-ECFCs chromosomal stability during theirexpansion. We found quantitative but no structural chromosomal abnormalities. Theconsequences of our observations in the use of cell therapy in cardiovascular diseases arediscussed. We conclude that TF expression may be considered as cell differentiation marker

Le sang provenant d’un cordon ombilical (SCO) représente une bonne source de cellules souches hématopoïétiques (CSH) pour des transplantations. Cependant, le nombre de cellules souches contenues dans ce sang est souvent insuffisant pour greffer un adulte. Le mécanisme intervenant dans la domiciliation de ces cellules au sein de la moelle osseuse (MO) est encore mal compris. On sait que l’interaction entre la chimiokine SDF-1 et le récepteur CXCR4, présent sur les cellules CD34+ de SCO, mène à la migration de ces cellules en direction de la MO. Nous pensons que l’augmentation de la proportion de cellules qui réussit à se greffer pourra pallier au problème du nombre. Les produits de dégradation, C3a et le C3desarg,, issus du système du complément, sont connus pour favoriser la réponse de cellules exprimant CXCR4 vers SDF-1. Nous avons analysé l’effet du C3adesarg, molécule non anaphylatoxique, sur la migration cellulaire vers SDF-1, de même que sur la prise de greffe des cellules CD34+ issues de SCO suite à une transplantation sur des souris NOD/SCIDyC-. Nos expériences ont démontré que le C3a ainsi que le C3adesarg augmentaient tous les deux la réponse des cellules CD34+ vers SDF-1. Toutefois, nous n’avons pas pu démontrer que ces molécules liaient directement le récepteur CXCR4. Par contre, le composé C3adesarg favorise la prise de greffe des cellules CD34+ de SCO. Il serait donc un bon candidat pour poursuivre une optimisation de ses propriétés. Nous avons également constaté que suite à une transplantation chez la souris, les cellules CD34+ de SCO subissent une hausse d’expression transitoire de leur CXCR4 environ quatre jours après la greffe. Cette hausse d’expression coïncide avec la multiplication des cellules CD34+ dans la MO. Nous avons également confirmé qu’une cellule CD34+ avec une forte expression de CXCR4 était dans un état prolifératif. Nos données suggèrent que l’interaction directe avec les cellules stromales soit responsable de cette hausse d’expression de CXCR4. / Since the first successful cord blood (CB) transplant was performed there has been a gradual increase in the use of CB for haematopoietic stem cell (HSC) transplantation, but the number of stem cells per CB is in general too low to ensure successful transplantation in adult patients. We would like to bypass the limitation of insufficient number of these cells in CB by enhancing the engraftment efficiency. The chemokine stromal-derived factor (SDF)-1, that binds to its receptor, CXCR4, plays an important and unique role in regulating the trafficking of HSC and their homing/retention in bone marrow (BM), but molecular regulatory mechanism of niches for HSC maintenance remains unclear. The complement C3 cleavage fragments, C3a and C3adesarg, modulate the responsiveness of CXCR4-expressing cell lines to SDF-1. We assessed the effect of the non anaphylatoxic complement fragment, C3adesarg, on SDF-1 responsiveness and engraftment of CB-HSC transplantation in a NOD/SCIDyC- mouse model. Complement breakdown products C3a and C3adesarg both increase the responsiveness of CD34+ cells to SDF-1. We find no evidence for direct interaction of complement fragments with CXCR4. Our data suggest that C3adesarg might contribute to optimize CB-HSC homing to bone marrow, and therefore efficacy of cord blood transplantation. We quantified the number of CXCR4 on the surface of CB-CD34+ after transplantation in mice. Our results showed that there is a transient overexpression of CXCR4 on the surface of HSC CD34+ found in the BM of NOD/SCIDyC- mice after 4-5 days post-injection. This transient overexpression correlated with multiplication of CD34+ cells in the BM. We confirm that the cells with an overexpression of CXCR4 are in a proliferation state. Our data suggested that this transient overexpression is caused by an interaction with the stomal cells.

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