The role of Kit ligands in hematopoiesis of Danio rerio

Abstract

Hematopoiesis is a precisely regulated process, dependent on the activity of hematopoietic cytokines and their receptors. Due to an extra round of whole genome duplication in teleost fish, two paralogs of many important genes, including some hematopoietic cytokines and their receptors, are present in the zebrafish (Danio rerio) genome. In this project, we have been investigating the role of zebrafish Kit ligands in hematopoiesis. Kit ligand is a pleiotropic cytokine, which is essential for vertebrate erythropoiesis; however, in zebrafish, no such role has been reported so far. To determine the function of zebrafish paralogs of Kit ligand (Kitlga and Kitlgb) in hematopoiesis, we performed in vivo and ex vivo gain- and loss-of-function experiments. Strikingly, we were the first to report the synergistic cooperation of zebrafish Kitlga with erythropoietin and dexamethasone, enabling the growth of kidney marrow-derived suspension cells and providing optimal conditions for the expansion of adult erythroid progenitors. We assume that by using different cytokine combinations, optimal conditions for the growth of other hematopoietic cell types can be established, and therefore, this new approach now available for the...

Hematopoetická regulace závisí z velké části na aktivitě hematopoetických cytokinů a jejich receptorů. Díky celogenomové duplikaci je u kostnatých ryb včetně Dánia pruhovaného (Danio rerio) mnoho duplikovaných paralogů, mimo jiné i pro některé hematopoetické cytokinové geny. V tomto projektu jsme se zabývali rolí duplikovaného Kit ligandu v hematopoeze D. rerio. Kit ligand (Kitlg) je cytokin s pleiotropním efektem, který je zcela zásadní pro erytropoezu u obratlovců, ale u D. rerio tato role zatím nebyla prokázána. Za účelem ověření této funkce jsme použili in vivo a ex vivo nástroje a gain-of-function i loss-of-function přístupy. Jako první jsme prokázali synergistickou kooperaci rybího Kitlga s erythropoetinem (Epo) a dexamethasonem (Dex), která umožňuje kultivovat buňky ledvinné dřeně v suspenzi a vytváří optimální podmínky pro expanzi dospělých erytroidních progenitorů. Předpokládáme, že námi navržené podmínky bude dále možné optimalizovat za pomocí dalších cytokinových kombinací tak, aby umožňovaly růst a expanzi jiných typů hematopoetických buněk. Proto bude tento přístup velmi užitečný pro studium normální a aberantní hematopoezy, například za využití rybích hematopoeitckých mutantních linií a modelů onemocnění. Dále jsme...