内皮におけるフィリピン感受性カベオラ媒介輸送：選択した高分子のトランスサイトーシスの減少、スカベンジャーエンドサイトーシス、毛細血管透過性

さまざまな細胞で見つかったカベオラまたは非コーティングされたプラスマレム膜小胞は、エンドサイトーシス、トランスサイトーシス、ポトシトーシスを含む多くの重要な細胞機能に関係しています。内皮を横切る輸送におけるそれらの機能は、少なくとも部分的には、この推定経路を選択的に阻害する方法がなかったため、特に議論の余地があります。現在、フィリピンなどのステロール結合剤が内皮非コーティングを分解するがコーティングされていないプラズマレム膜小胞を分解する能力が、カベオラを介した細胞内および細胞内輸送を内皮の細胞内輸送を選択的に阻害することを示しています。フィリピンは、培養内皮細胞単層を介したインスリンとアルブミンの経細胞輸送を大幅に減少させます。その場でアルブミンに対するラット肺微小血管透過性は、フィリピン灌流後に大幅に減少します。逆に、小さな溶質イヌリンの傍細胞輸送は、in vitroまたはその場で阻害されません。さらに、カベオラは、エンドソームとリソソームへの分娩のために配達されたアルブミンのスカベンジャーエンドサイトーシスを媒介することを示しています。この細胞内輸送は、フィリピンによってin vitroとその場の両方で阻害されます。ニスタチンやジジトニンを含む他のステロール結合剤も、この分解プロセスを阻害します。逆に、クラスリン依存性経路の既知のリガンドである活性化アルファ2-マクログロブリンのエンドサイトーシスと分解は影響を受けません。興味深いことに、フィリピンは、カベオラを介したプロセスであるトランスシトーシスの内皮によるインスリンへの取り込みを阻害するように見えますが、クラスリンコーティングされた経路によって明らかに媒介される分解のエンドサイトーシスは阻害しません。カベオラのこのような選択的阻害は、内皮における選択した高分子の細胞内および細胞内輸送におけるカベオラの役割の重要な証拠を提供するだけでなく、コーティングされた小胞と非コーティングされた小胞によって媒介される輸送を区別するのにも役立つかもしれません。

Caveolae or noncoated plasmalemmal vesicles found in a variety of cells have been implicated in a number of important cellular functions including endocytosis, transcytosis, and potocytosis. Their function in transport across endothelium has been especially controversial, at least in part because there has not been any way to selectively inhibit this putative pathway. We now show that the ability of sterol binding agents such as filipin to disassemble endothelial noncoated but not coated plasmalemmal vesicles selectively inhibits caveolae-mediated intracellular and transcellular transport of select macromolecules in endothelium. Filipin significantly reduces the transcellular transport of insulin and albumin across cultured endothelial cell monolayers. Rat lung microvascular permeability to albumin in situ is significantly decreased after filipin perfusion. Conversely, paracellular transport of the small solute inulin is not inhibited in vitro or in situ. In addition, we show that caveolae mediate the scavenger endocytosis of conformationally modified albumins for delivery to endosomes and lysosomes for degradation. This intracellular transport is inhibited by filipin both in vitro and in situ. Other sterol binding agents including nystatin and digitonin also inhibit this degradative process. Conversely, the endocytosis and degradation of activated alpha 2-macroglobulin, a known ligand of the clathrin-dependent pathway, is not affected. Interestingly, filipin appears to inhibit insulin uptake by endothelium for transcytosis, a caveolae-mediated process, but not endocytosis for degradation, apparently mediated by the clathrin-coated pathway. Such selective inhibition of caveolae not only provides critical evidence for the role of caveolae in the intracellular and transcellular transport of select macromolecules in endothelium but also may be useful for distinguishing transport mediated by coated versus noncoated vesicles.