The role of cytokines in regulation of hematopoietic stem cells (HSCs) remains poorly understood. Herein we demonstrate that thrombopoietin (THPO) and its receptor, MPL, are critically involved in postnatal steady-state HSC maintenance, reflected in a 150-fold reduction of HSCs in adult Thpo−/− mice. Further, whereas THPO and MPL proved not required for fetal HSC expansion, HSC expansion posttransplantation was highly MPL and THPO dependent. The distinct role of THPO in postnatal HSC maintenance is accompanied by accelerated HSC cell-cycle kinetics in Thpo−/− mice and reduced expression of the cyclin-dependent kinase inhibitors p57Kip2 and p19INK4D as well as multiple Hox transcription factors. Although also predicted to be an HSC viability factor, BCL2 failed to rescue the HSC deficiency of Thpo−/− mice. Thus, THPO regulates posttransplantation HSC expansion as well as the maintenance of adult quiescent HSCs, of critical importance to avoid postnatal HSC exhaustion.

The micro RNA cluster miR17~92, also known as oncomiR-1, impacts diverse cellular processes, such as cell survival and proliferation. Constitutive loss of miR17~92 in mice causes severe defects in skeletal development, organ development and hematopoiesis, resulting in early post natal lethality. The critical functions of miR17~92 in a fully developed animal have not yet been explored. Here we show that deletion of miR17~92 in adult mice (miR17~92Δfl/Δfl) had no impact on their lifespan or general well-being. However, detailed analysis of the hematopoietic system in miR17~92Δfl/Δfl mice, revealed a dramatic reduction in all mature hematopoietic lineages, which was due to the loss of early hematopoietic stem/progenitor cells (HSPCs). Strikingly, the concomitant loss of the pro-apoptotic BH3-only protein BIM rescued the loss of the HSPCs and all of their differentiated progeny that was caused by the deletion of miR17~92. These findings demonstrate that miR17~92 is critical for the survival of HSPCs by restraining the activity of the pro-apoptotic BH3-only protein BIM.

Thrombopoietin (TPO) acting via its receptor Mpl is the major cytokine regulator of platelet number. To precisely define the role of specific hematopoietic cells in TPO dependent hematopoiesis, we generated mice that express the Mpl receptor normally on stem/progenitor cells but lack expression on megakaryocytes and platelets (MplPF4cre/PF4cre. MplPF4cre/PF4cre mice displayed profound megakaryocytosis and thrombocytosis with a remarkable expansion of megakaryocyte-committed and multipotential progenitor cells, the latter displaying biological responses and a gene expression signature indicative of chronic TPO over-stimulation as the underlying causative mechanism, despite a normal circulating TPO level. Thus, TPO signaling in megakaryocytes is dispensable for platelet production; its key role in control of platelet number is via generation and stimulation of the bipotential megakaryocyte precursors. Nevertheless, Mpl expression on megakaryocytes and platelets is essential to prevent megakaryocytosis and myeloproliferation by restricting the amount of TPO available to stimulate the production of megakaryocytes from the progenitor cell pool.

B-cell development is initiated by the stepwise differentiation of hematopoietic stem cells into lineage committed progenitors, ultimately generating the mature B-cells that mediate protective immunity. This highly regulated process also generates clonal immunological diversity via recombination of immunoglobulin genes. While several transcription factors that control B-cell development and V(D)J recombination have been defined, how these processes are initiated and coordinated into a precise regulatory network remains poorly understood. Here, we show that the transcription factor ETS Related Gene (Erg) is essential for the earliest steps in B-cell differentiation. Erg initiates a transcriptional network involving the B-cell lineage defining genes, Ebf1 and Pax5 , that directly promotes the expression of key genes involved in V(D)J recombination and formation of the B-cell receptor. Complementation of the Erg-deficiency with a productively rearranged immunoglobulin gene rescued B-cell development, demonstrating that Erg is an essential and exquisitely stage specific regulator of the gene regulatory network controlling B-lymphopoiesis.

The clinical development of Natural Killer (NK) cell-mediated immunotherapy marks a milestone in the development of new cancer therapies and has gained traction due to the intrinsic ability of the NK cell to target and kill tumour cells. To fully harness the tumour killing ability of NK cells, we need to improve NK cell persistence and overcome suppression of NK cell activation in the tumour microenvironment. The trans-membrane, protein tyrosine phosphatase CD45, regulates NK cell homeostasis, with genetic loss of CD45 in mice resulting in increased numbers of mature NK cells [1-3]. This suggests that CD45-deficient NK cells might display enhanced persistence following adoptive transfer. However, here we demonstrated that adoptive transfer of CD45-deficiency did not enhance NK cell persistence in mice, and instead, the homeostatic disturbance of NK cells in CD45-deficient mice stemmed from a developmental defect in the common lymphoid progenitor population. The enhanced maturation within the CD45-deficient NK cell compartment was intrinsic to the NK cell lineage, and independent of the developmental defect. CD45 is not a conventional immune checkpoint candidate, as systemic loss is detrimental to T and B cell development [4-6], compromising the adaptive immune system. Nonetheless, this study suggests that inhibition of CD45 in progenitor or stem cell populations may improve the yield of in vitro generated NK cells for adoptive therapy.