Lymphatic vasculature is crucial for body homeostasis maintenance by regulating interstitial tissue fluid uptake, immune surveillance, and lipid absorption. However, the mechanisms underlying lymphatic vessel integrity maintenance and lymphangiogenesis are still elusive. ERG and FLI1 are members of the ETS transcription factor family which has a variable role in hematopoiesis and vasculogenesis. The role and mechanism of ERG and FLI1 in blood vasculature have been the subject of investigation for a long time. But in lymphatics, nothing has been known about their role and underlying mechanisms. In this study, we examined the roles of ERG and FLI1 in lymphatic development and maintenance. The depletion of both ERG/FLI1 results in lethality due to chylothorax with functional disorders of the valve. During the developmental process, ERG/FLI1 double knockout inhibits lymphatic proliferation and valve formation. However, interestingly ERG and FLI1 single knockout respectively only show mild or no phenotypes. To understand the underlying mechanism, single-cell RNA sequencing was conducted and revealed the relation of calcineurin-NFAT signaling. Nfatc1 is a downstream transcription factor of Foxc2 and Connexin37, regulating lymphatic valve formation by calcium reflux. The loss of ERG and FLI1 downregulates the expression of NFATC1 in LEC. Using ChiP-PCR we identified ERG binds to the NFATC1 promoter region. Our results suggest that a novel mechanism of ERG/FLI1 regulation of NFATC1 during valve development and maintenance, and contribute to potential targets for therapeutic intervention.
림프관은 조직액의 흡수, 면역 감시, 지질 흡수와 같은 신체의 항상성을 유지하는데 매우 필수적인 기능을 하고 있다. 그러나 림프관의 온전성 유지와 림프 신생과정 기저의 작용 기작은 여전히 알려진 것이 적다. ERG와 FLI1은 조혈과적과 혈관신생과정에서 중요한 역할을 한다고 알려진 ETS 전사인자 집단의 일원이다. 혈관에서 이들의 기능과 작용기작은 많이 알려져 있지만 림프관에서의 기능은 여전히 알려진 것이 없다. 이번 연구를 통해 림프관 발달과 유지에서 ERG와 FLI1의 기능을 탐구하였다. 림프관에서 ERG와 FLI1을 동시에 녹아웃한 결과 유미흉의 발생과 림프관의 판막을 비롯한 기능 이상으로 인한 치사가 마우스에 발생하였다. 발생과정에서 ERG/FLI1 녹아웃은 림프관 증식과 판막 형성을 저해하였다. 그렇지만 흥미롭게도 ERG와 FLI1을 각각 녹아웃 하였을 때는 약한 표현형 혹은 특별한 이상을 보이지 않았다. 이러한 현상의 작용기작을 알아보기 위해 단일세포 RNA 시퀀싱을 수행하였고 calcineurin-NFAT 신호전달이 관여하는 것을 알 수 있었다. Nfatc1은 Foxc2와 Connexin37 하부 신호체계에 위치하며 칼슘 신호에 따라 판막의 형성에 관여한다. ERG와 FLI1의 억제는 NFATC1의 발현 감소로 이어지는 것을 확인하였고 염색질면역침강법을 이용하여 ERG가 NFATC1의 프로모터에 결합하는 것을 확인하였다. 이런 결과를 통해 새로운 ERG/FLI1이 림프관 판막 발생과정과 유지에서 NFATC1을 조절하는 작용기전을 확인할 수 있었다.
