Origin, characterization and roles of matrix vesicles in physiological and pathological mineralization.
Origine, caractérisation et rôles des vésicules matricielles dans la minéralisation physiologique et pathologique.
Résumé
Matrix vesicles (MVs) are involved in the initiation of mineralization in tissues undergoing physiological and pathological calcification. Pyrophosphate (PPi) has a dual effect on mineralization: a source of phosphate (Pi) to sustain hydroxyapatite (HA) formation and an inhibitor of HA growth. We found that formation of HA was optimal when the Pi/PPi molar ratio was above 140, while calcium pyrophosphate dihydrate, identified in osteoarthritis was exclusively produced by MVs when the ratio was below 6. Proteomic analysis and lipid compositions on both MVs and microvilli from osteoblast-like Saos-2 cells, revealed that MVs have an endoplasmic reticular origin and characteristic lipids and proteins as in lipid rafts. Finally, we demonstrated that MV release from microvilli is caused by the concomitant actions of actin-depolymerizing and contractile motor proteins. Proteins involved in MV biogenesis could be new therapeutic targets to prevent pathological calcification.
Les vésicules matricielles (VM) sont impliquées dans l'initiation des minéralisations physiologique ou pathologique. Le pyrophosphate (PPi) est une source de phosphate (Pi) pour maintenir la formation d'hydroxyapatite (HA) mais aussi un inhibiteur de la croissance de ces minéraux. Nous avons montré que la formation d'HA était optimale lorsque le rapport molaire Pi/PPi était supérieur à 140, tandis que du calcium pyrophosphate dihydraté, marqueur de l'arthrose, était exclusivement formé lorsque ce rapport était inférieur à 6. Des analyses protéomiques et en compositions lipidiques sur les VM et les microvillosités des cellules Saos-2 ont révélé que les VM étaient formées dans le réticulum endoplasmique et qu'elles possèdent des lipides et protéines caractéristiques de radeaux lipidiques. Finalement, nous avons montré que les VM sont libérées à partir des microvillosités grâce aux actions coordonnées de protéines dépolymérisant l'actine et de protéines contractiles. Les protéines impliquées dans la biogenèse des VM peuvent être des nouvelles cibles thérapeutiques pour prévenir des calcifications pathologiques.