Langerhans cells (LCs) are a unique population of phagocytes programmed within embryonic skin to maintain tissue and immunological homeostasis at the epidermal barrier site. Unique amongst tissue-resident macrophages, LCs play roles in skin innervation and repair, while also functioning as migrating professional antigen presenting cells, a capability classically assigned to dendritic cells (DC). We currently lack insight into the molecular pathways that determine this dichotomy, when they are established, and whether precursors recruited to the adult skin niche access the same instructive signals laid down in utero. Tracking differentiation of monocyte-derived (m)LCs after destruction of embryo-derived cells in murine adult skin, we reveal intrinsic intra-epidermal heterogeneity and selection of MDP-monocytes to by-pass gene programs specifying a macrophage fate. Within the adult skin, we demonstrate that the hair follicle niche provides Notch signals that determine commitment to become resident mLCs. Using a unique human LC dataset, we show that embryo-derived (e)LCs in newborn human skin retain transcriptional evidence of their macrophage origin, but this is superseded by distinct DC-like immune modules after expansion of the eLC network. Thus, convergent differentiation of monocytes within adult skin replicates conditioning of eLC towards more immunogenic DC-like cells within post-natal skin.

Langerhans cells (LCs) are distinct among phagocytes, functioning both as embryo-derived, tissue-resident macrophages in skin innervation and repair and as migrating professional antigen-presenting cells, a function classically assigned to dendritic cells (DCs). Here, we demonstrate that both intrinsic and extrinsic factors imprint this dual identity. Using ablation of embryo-derived LCs in the murine adult skin and tracking differentiation of incoming monocyte-derived replacements, we found intrinsic intraepidermal heterogeneity. We observed that ontogenically distinct monocytes give rise to LCs. Within the epidermis, Jagged-dependent activation of Notch signaling, likely within the hair follicle niche, provided an initial site of LC commitment before metabolic adaptation and survival of monocyte-derived LCs. In the human skin, embryo-derived LCs in newborns retained transcriptional evidence of their macrophage origin, but this was superseded by DC-like immune modules after postnatal expansion. Thus, adaptation to adult skin niches replicates conditioning of LC at birth, permitting repair of the embryo-derived LC network.