糸球体細胞のクロストークは、細胞外マトリックスの組成とアセンブリに影響を与えます

糸球体基底膜（GBM）は、コラーゲンIVおよびラミニンの組織制限アイソフォームを含む糸球体内の特殊な細胞外マトリックス（ECM）コンパートメントです。それは毛細血管壁に不可欠であり、したがって、糸球体ろ過に機能的にリンクされています。GBMの組成は、グローバルおよび候補ベースのアプローチで調査されていますが、ECMの産生に対する糸球体細胞タイプの相対的な寄与はよく理解されていません。GBMへの特定の細胞寄与を特徴付けるために、in vitroで糸球体内皮細胞から分離されたECMを分析するために、質量分析ベースのプロテオミクスを使用しました。これらの分析では、ECM組成の細胞型固有の違いが特定され、糸球体ECMアセンブリへの明確な寄与を示しています。足細胞と内皮細胞の共培養は、単一培養ECMと比較してECMの組成と組織の変化をもたらし、電子顕微鏡検査により、基底膜培養細胞間の基底膜様ECM沈着が明らかになり、植物皮質ECMの生成における細胞細胞交差トークの関与を示唆しています。。特に、単一培養ECMプロテオームと比較して、共培養ECMプロテオームは組織由来の糸球体ECMデータセットによく似ており、in vivoでのGBMとの関連性を示しています。タンパク質ネットワーク分析により、糸球体ECMアセンブリにとって重要である可能性のある35の高度に接続された構造ECMタンパク質の共通コアが明らかになりました。全体として、これらの発見は、糸球体ECMの複雑さを示しており、ECM組成と組織の両方がコンテキスト依存であることを示唆しています。

The glomerular basement membrane (GBM) is a specialized extracellular matrix (ECM) compartment within the glomerulus that contains tissue-restricted isoforms of collagen IV and laminin. It is integral to the capillary wall and therefore, functionally linked to glomerular filtration. Although the composition of the GBM has been investigated with global and candidate-based approaches, the relative contributions of glomerular cell types to the production of ECM are not well understood. To characterize specific cellular contributions to the GBM, we used mass spectrometry-based proteomics to analyze ECM isolated from podocytes and glomerular endothelial cells in vitro. These analyses identified cell type-specific differences in ECM composition, indicating distinct contributions to glomerular ECM assembly. Coculture of podocytes and endothelial cells resulted in an altered composition and organization of ECM compared with monoculture ECMs, and electron microscopy revealed basement membrane-like ECM deposition between cocultured cells, suggesting the involvement of cell-cell cross-talk in the production of glomerular ECM. Notably, compared with monoculture ECM proteomes, the coculture ECM proteome better resembled a tissue-derived glomerular ECM dataset, indicating its relevance to GBM in vivo. Protein network analyses revealed a common core of 35 highly connected structural ECM proteins that may be important for glomerular ECM assembly. Overall, these findings show the complexity of the glomerular ECM and suggest that both ECM composition and organization are context-dependent.