Polycythemia vera, essential thrombocythemia, and idiopathic myelofibrosis are clonal myeloproliferative disorders arising from a multipotent progenitor. The loss of heterozygosity (LOH) on the short arm of chromosome 9 (9pLOH) in myeloproliferative disorders suggests that 9p harbors a mutation that contributes to the cause of clonal expansion of hematopoietic cells in these diseases.

Leptin and its receptor, obese receptor (OB-R), comprise an important signaling system for the regulation of body weight. Splice variants of OB-R mRNA encode proteins that differ in the length of their cytoplasmic domains. We cloned a long isoform of the wild-type leptin receptor that is preferentially expressed in the hypothalamus and show that it can activate signal transducers and activators of transcription (STAT)-3, STAT-5, and STAT-6. A point mutation within the OB-R gene of diabetic (db) mice generates a new splice donor site that dramatically reduces expression of this long isoform in homozygous db/db mice. In contrast, an OB-R protein with a shorter cytoplasmic domain is present in both db/db and wild-type mice. We show that this short isoform is unable to activate the STAT pathway. These data provide further evidence that the mutation in OB-R causes the db/db phenotype and identify three STAT proteins as potential mediators of the anti-obesity effects of leptin.

The adipose tissue-derived hormone leptin regulates body weight homeostasis by decreasing food intake and increasing energy expenditure. The weight-reducing action of leptin is thought to be mediated primarily by signal transduction through the leptin receptor (LR) in the hypothalamus. We have used immunohistochemistry to localize LR-immunoreactive (LR-IR) cells in the rat brain using an antiserum against a portion of the intracellular domain of LR that is common to all LR isoforms. The antiserum recognized the short and long isoforms of LR in transfected hematopoietic BaF3 cells. To examine the chemical nature of target cells for leptin, direct double-labeling immunofluorescence histochemistry was applied. The results show extensive distribution of LR-like immunoreactivity (LR-LI) in the brain with positively stained cells present, e.g., in the choroid plexus, cerebral cortex, hippocampus, thalamus, and hypothalamus. In the hypothalamus, strongly LR-IR neurons were present in the supraoptic nucleus (SON) and paraventricular nucleus (PVN), periventricular nucleus, arcuate nucleus, and lateral hypothalamus. Weaker LR-IR neurons were also demonstrated in the lateral and medial preoptic nuclei, suprachiasmatic nucleus, ventromedial and dorsomedial nuclei, and tuberomammillary nucleus. Confocal laser scanning microscopy showed LR-LI in the periphery of individual cells. In magnocellular neurons of the SON and PVN, LR-LI was demonstrated in vasopressin- and oxytocin-containing neurons. In parvocellular neurons of the PVN, LR-LI was demonstrated in many corticotropin-releasing hormone-containing neurons. LR-IR neurons were mainly seen in the ventromedial aspect of the arcuate nucleus, where LR-LI co-localized with neuropeptide Y. In the ventrolateral part of the arcuate nucleus, LR-LI was present in many large adrenocorticotropic hormone-IR proopiomelanocortin-containing neurons and in a few galanin-, neurotensin-, and growth hormone-releasing hormone-containing neurons. In the dorsomedial arcuate nucleus, few tyrosine hydroxylase (dopamine)-containing neurons were seen to have LR-LI. Melanin-concentrating hormone-containing neurons in the lateral hypothalamus had LR-LI. Based on the immunohistochemical results, possible interactions of leptin with brain mechanisms are discussed.

Key Points The total number of somatic mutations was inversely correlated with survival and risk of leukemic transformation in MPN. The great majority of somatic mutations were already present at MPN diagnosis, and very few new mutations were detected during follow-up.

An acquired somatic mutation in the JAK2 gene (JAK2-V617F) is present in the majority of patients with myeloproliferative disorders (MPDs). Several phenotypic manifestations (polycythemia vera [PV], essential thrombocythemia [ET], and primary myelofibrosis) can be associated with the same mutation. We generated JAK2-V617F transgenic mice using a human JAK2 gene with the sequences encoding the kinase domain placed in the inverse orientation and flanked by antiparallel loxP sites. Crossing mice of one transgenic line (FF1) with transgenic mice expressing Cre-recombinase under the control of the hematopoiesis specific Vav promoter led to expression of JAK2-V617F that was lower than the endogenous wild-type Jak2. These mice developed a phenotype resembling ET with strongly elevated platelet counts and moderate neutrophilia. Induction of the JAK2-V617F transgene with the interferon-inducible MxCre resulted in expression of JAK2-V617F approximately equal to wild-type Jak2 and a PV-like phenotype with increased hemoglobin, thrombocytosis, and neutrophilia. Higher levels of JAK2-V617F in mouse bone marrow by retroviral transduction caused a PV-like phenotype without thrombocytosis. These data are consistent with the hypothesis that the ratio of mutant to wild-type JAK2 is critical for the phenotypic manifestation. A similar correlation was also found in patients with MPD.

Abstract Although platelets appear by embryonic day 10.5 in the developing mouse, an embryonic role for these cells has not been identified. The SYK–SLP-76 signaling pathway is required in blood cells to regulate embryonic blood-lymphatic vascular separation, but the cell type and molecular mechanism underlying this regulatory pathway are not known. In the present study we demonstrate that platelets regulate lymphatic vascular development by directly interacting with lymphatic endothelial cells through C-type lectin-like receptor 2 (CLEC-2) receptors. PODOPLANIN (PDPN), a transmembrane protein expressed on the surface of lymphatic endothelial cells, is required in nonhematopoietic cells for blood-lymphatic separation. Genetic loss of the PDPN receptor CLEC-2 ablates PDPN binding by platelets and confers embryonic lymphatic vascular defects like those seen in animals lacking PDPN or SLP-76. Platelet factor 4-Cre–mediated deletion of Slp-76 is sufficient to confer lymphatic vascular defects, identifying platelets as the cell type in which SLP-76 signaling is required to regulate lymphatic vascular development. Consistent with these genetic findings, we observe SLP-76–dependent platelet aggregate formation on the surface of lymphatic endothelial cells in vivo and ex vivo. These studies identify a nonhemostatic pathway in which platelet CLEC-2 receptors bind lymphatic endothelial PDPN and activate SLP-76 signaling to regulate embryonic vascular development.

Abstract To generate transgenic mice that express Cre-recombinase exclusively in the megakaryocytic lineage, we modified a mouse bacterial artificial chromosome (BAC) clone by homologous recombination and replaced the first exon of the platelet factor 4 (Pf4), also called CXCL4, with a codon-improved Cre cDNA. Several strains expressing the transgene were obtained and one strain, Q3, was studied in detail. Crossing Q3 mice with the ROSA26-lacZ reporter strain showed that Cre-recombinase activity was confined to megakaryocytes. These results were further verified by crossing the Q3 mice with a strain containing loxP-flanked integrin β1. Excision of this conditional allele in megakaryocytes was complete at the DNA level, and platelets were virtually devoid of the integrin β1 protein. The Pf4-Cre transgenic strain will be a valuable tool to study megakaryopoiesis, platelet formation, and platelet function.

To study the role of the JAK2-V617F mutation in leukemic transformation, we examined 27 patients with myeloproliferative disorders (MPDs) who transformed to acute myeloid leukemia (AML). At MPD diagnosis, JAK2-V617F was detectable in 17 of 27 patients. Surprisingly, only 5 of 17 patients developed JAK2-V617F–positive AML, whereas 9 of 17 patients transformed to JAK2-V617F–negative AML. Microsatellite analysis in a female patient showed that mitotic recombination was not responsible for the transition from JAK2-V617F–positive MPD to JAK2-V617F–negative AML, and clonality determined by the MPP1 polymorphism demonstrated that the granulocytes and leukemic blasts inactivated the same parental X chromosome. In a second patient positive for JAK2-V617F at transformation, but with JAK2-V617F–negative leukemic blasts, we found del(11q) in all cells examined, suggesting a common clonal origin of MPD and AML. We conclude that JAK2-V617F–positive MPD frequently yields JAK2-V617F–negative AML, and transformation of a common JAK2-V617F–negative ancestor represents a possible mechanism.