Les macrophages jouent un rôle central dans la physiopathologie de la polyarthrite rhumatoïde (PR). Leur hétérogénéité a récemment été mise en évidence par des analyses de séquençage ARN sur cellules uniques du tissu synovial pendant la phase inflammatoire de l’arthrite. Cependant, nous savons très peu de choses sur la façon dont ces sous-groupes (définis sur la base de leurs signatures transcriptomiques) sont liés aux populations de macrophages résidents du tissu synovial ou dérivés des monocytes sanguins, ni comment ils évoluent sur le long terme lorsque l’arthrite progresse. Notre objectif est de déterminer l’origine, la contribution respective et la plasticité des différentes populations de macrophages de la synoviale articulaire en conditions physiologiques et arthritiques.

Afin de mieux comprendre les contributions et le devenir des macrophages en fonction de leur origine sanguine ou tissulaire, nous avons croisé des souris CX3CR1creERT-YFP avec des souris ROSA26-stop-tdTomato. Ainsi nous pouvons distinguer in vivo les macrophages dérivés des monocytes circulants (YFP+/tdTomato-) des macrophages à longue durée de vie résidents dans les tissus (YFP+/tdTomato+). Nous avons associé cette stratégie de traçage cellulaire in vivo à des expériences de séquençage ARN sur cellules uniques et de cytométrie en flux multiparamétrique. L’arthrite expérimentale a été induite chez la souris par transfert de sérum K/BxN arthritogène.

Nous avons montré que la population de macrophages qui dérive des monocytes sanguins représente jusqu’à 20 % des macrophages synoviaux dans un articulation saine de souris. Le séquençage ARN de cellule unique et la cytométrie en flux multiparamétrique ont révélé des profils d’expression géniques et des phénotypes distincts entre les deux types de macrophages synoviaux. Au cours de l’arthrite, le nombre, le phénotype et le profil transcriptionnel des macrophages résidents YFP+/tdTomato+ restent globalement inchangés, tandis que les macrophages infiltrants YFP+/tdTomato- présentent une forte plasticité tout au long de la maladie (1 versus 5 sous-groupes transcriptionnels différents). Par ailleurs, ces derniers acquièrent des caractéristiques des macrophages résidants et s’intègrent de façon durable dans la niche synoviale.

Nos résultats identifient deux lignées de macrophages distinctes dans le tissu synovial sain et arthritiques. Ils suggèrent également que la niche synoviale arthritique est propice à l’intégration à long terme de macrophages issus des monocytes circulants, qui participeraient ainsi à la résolution de l’arthrite.