Differentiation of cells of the skeletal tissue, such as osteoblasts and chondrocytes, into mineralization-competent cells is a necessary step of the physiological process of bone and cartilage mineralization. Vascular cell calcification accompanies a pathological process of atherosclerotic plaque formation, which occurs due to trans-differentiation of vascular smooth muscle cells into cells resembling bone mineralization-competent cells. The activity of tissue-nonspecific alkaline phosphatase (TNAP), an enzyme necessary for physiological mineralization, is also induced in vascular cells in response to inflammation. TNAP acquires its mineralizing function when anchored to the plasma membrane (PM) of mineralizing cells and to the surface of vesicles derived from these cells. Numerous important reports indicate that various types of vesicles play a crucial role in initiating cell differentiation. In this review, we would like to highlight various functions of different types of vesicular structures of the cellular transport machinery such as intracellular vesicles (IVs), extracellular vesicles (EVs) or matrix vesicles (MVs) at distinct stages of both physiological and pathological processes of tissue differentiation.
Różnicowanie komórek tkanki kostnej, takich jak osteoblasty i chondrocyty, do komórek kompetentnych w procesie mineralizacji jest ważnym etapem fizjologicznego procesu mineralizacji kości i tkanki chrzęstnej. Wapnienie komórek naczyń krwionośnych towarzyszy także patologicznemu procesowi powstawania płytki miażdżycowej, która jest wynikiem różnicowania komórek mięśni gładkich ściany naczyń krwionośnych do komórek przypominających kompetentne w procesie mineralizacji komórki tkanki kostnej. Tkankowo-niespecyficzna fosfataza alkaliczna (TNAP), enzym niezbędny dla fizjologicznej mineralizacji, ulega aktywacji także w komórkach naczyń krwionośnych w odpowiedzi na stan zapalny. TNAP osiąga swoją funkcję w formie związanej z błoną plazmatyczną (PM) komórek ulęgających mineralizacji oraz z błoną pęcherzyków wydzielanych przez te komórki. Liczne doniesienia wskazują, że różnego typu pęcherzyki odgrywają podstawową rolę w zapoczątkowywaniu różnicowania komórek. W niniejszym artykule przeglądowym, opisano odmienne funkcje różnych typów struktur pęcherzykowych transportu komórkowego, takich jak pęcherzyki wewnątrzkomórkowe (IV), pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (EV) i pęcherzyki macierzy pozakomórkowej (MV), na kolejnych etapach fizjologicznego lub patologicznego różnicowania tkanek kostnej i chrzęstnej.