Établissement d'une reference épigénétique du développement testiculaire : de la vie fœtale à la puberté

Objectif

Du développement fœtal à la puberté, le testicule évolue pour acquérir ses fonctions de spermatogenèse et stéroïdogenèse. La triméthylation de l’histone H3 est une marque épigénétique majeure régulant dynamiquement l'expression génique. Cependant, il manque une référence précise de ces modifications au cours des phases clés (fœtale, mini-puberté, puberté). Cette étude vise à établir cette cartographie de référence afin de comprendre l'impact de l'épigénétique sur la morphogenèse testiculaire.

Méthode

Pour réaliser cet atlas, des analyses en immunofluorescence ont été menées sur des coupes de testicules en paraffine (3 µm), réparties en 8 groupes d’âge (fœtal ; 1-30 jours; 1-3 mois ; 3-6 mois ; 0.5-3 ans ; 3-6 ans ; 6-12 ans ; adulte). Approuvé par le Comité consultatif national d’éthique, le protocole inclut des prélèvements fœtaux (consentement écrit avant interruption volontaire de grossesse) et des tissus issus de la collection des Hospices Civils de Lyon. Après fixation au formol tamponné à 10 % et inclusion en bloc de paraffine, le protocole d'immunofluorescence s'est déroulé sur 3 jours : déparaffinage, démasquage, perméabilisation, blocage, incubations et lavages des anticorps primaires/secondaires, marquage DAPI et montage.

Résultats

Nous avons pour cette étude mis au point des co marquages des cellules de Sertoli (révélées par un anticorps anti-SOX9), Leydig (par un anticorps anti-StAR) et les triméthylations d’histones H3K9me3 et H3K27me3 (marques caractéristiques de l’hétérochromatine). Notre étude révèle que les cellules interstitielles et donc de Leydig ne portent aucune des marques sus-citées. Ensuite, au sein des tubes séminifères, différents types cellulaires portent des marques de méthylation de l’histone H3. Il n’y a pas de co-marquage significatif entre SOX9 et H3K9me3 (Figure 1). Par contre la colocalisation est franche avec H3K27me3, les deux signaux évoluant en parallèle (Figure 2). On retrouve un marquage maximal de SOX9 dans les groupes correspondant théoriquement à la fin de la mini-puberté. H3K27me3 et SOX9 diminuent ensuite pendant l’enfance jusqu’au stade adulte. En ce qui concerne H3K9me3, les niveaux de cette marque semblent diminuer pendant la mini-puberté puis rester au maximum pendant l’enfance (Figure 3). Ainsi l’acquisition des marques H3K27me3 et H3K9me3 pourrait être un des moyens de répression d’expression nécessaire à la période de quiescence qu’est l’enfance. En ce qui concerne les cellules germinales, le travail est en cours au laboratoire. Des données préliminaires montrent que H3K9me3 est principalement localisé dans les spermatogonies, ce qui concorde avec la répression transcriptionnelle observée dans les cellules germinales indifférenciées. Les spermatocytes présenten

Conclusion des auteurs

Cet atlas pionnier cartographie la méthylation de l’histone H3 lors du développement testiculaire humain. Il révèle l’absence de marques de méthylation dans les cellules de Leydig et une corrélation entre SOX9 et H3K27me3. De plus, l'évolution parallèle de ces deux marques suggère une forte activité transcriptionnelle précoce, hautement régulée. Des co-marquages sont en cours avec H3K4me3 (marque d’euchromatine) et avec la lignée germinale pour compléter cette étude.