The presence of PHOSPHO1 in matrix vesicles and its developmental expression prior to skeletal mineralization

PHOSPHO1 is a phosphoethanolamine/phosphocholine phosphatase that has previously been implicated in generating inorganic phosphate (Pi) for matrix mineralization. In this study, we have investigated PHOSPHO1 mRNA expression during embryonic development in the chick. Whole-mount in situ hybridization indicated that PHOSPHO1 expression occurred prior to E6.5 and was initially restricted to the bone collar within the mid-shaft of the diaphysis of long bones but by E11.5 expression was observed over the entire length of the diaphysis. Alcian blue/alizarin red staining revealed that PHOSPHO1 expression seen in the primary regions of ossification preceded the deposition of mineral, suggesting that it is involved in the initial events of mineral formation. We isolated MVs from growth plate chondrocytes and confirmed the presence of high levels of PHOSPHO1 by immunoblotting. Expression of PHOSPHO1, like TNAP activity, was found to be up-regulated in MVs isolated from chondrocytes induced to differentiate by the addition of ascorbic acid. This suggests that both enzymes may be regulated by similar mechanisms. These studies provide for the first time direct evidence that PHOSPHO1 is present in MVs, and its developmental expression pattern is consistent with a role in the early stages of matrix mineralization

Differences in metabolic parameters and gene expression related to osteochondrosis/osteoarthrosis in pigs fed 25-hydroxyvitamin D3

Osteochondrosis/osteoarthrosis (OC/OA) are common terms for various joint pathologies that occur in pigs. Pathologies that may contribute to these disorders have been described, but the primary cause(s) remain unknown. We hypothesised that as OC has some similarities to dyschondroplasia, which involves a failure of growth plate chondrocytes to fully differentiate and hypertrophy, treatment with 25-hydroxyvitamin D$_3$ (25-D) might reduce the incidence and/or severity of lesions in pigs, as it does in chickens with dyschondroplasia. Control pigs were fed a commercial diet ad libitum. In the treated group this diet was supplemented with 25-Dat 0.1mg/kg. Ten pigs from each of the control and treated groups were sampled at 7, 12, 16 and 21 weeks. Treatment with 25-D had no effect on the incidence or severity of OC/OA lesions. Cartilage dry weight, total collagen content and proteoglycan content, and plasma levels of total calcium, inorganic phosphorous, vitamin C, insuline-like growth factor-I, parathyroid hormone and tumour necrosis factor alpha were unaffected by treatment. In addition, none of these parameters were correlated with the incidence or severity of OC/OA lesions. The mRNA expression levels of 21 out of 23 genes assayed by RT-PCR were unaltered in articular cartilage from OA lesion samples as compared to normal articular cartilage. However, collagen type II was reduced and collagen type X increased in OA lesion and near lesion samples. These results suggest that OA in pigs may share some features of osteoarthritis in other mammalian species.Différences observées dans les paramètres métaboliques et l'expression des gènes liés à l'ostéochondrite et à l'arthrose chez le porc ayant ingéré de la 25-hydroxyvitamine D$_3$ . Ostéochondrite et arthrose (OC/AR) sont des termes courants désignant les diverses pathologies des articulations survenant chez le porc. Les maladies pouvant contribuer à ces troubles ont été décrites, mais les causes premières demeurent inconnues. Nous avons fait l'hypothèse que, puisque l'ostéochondrite a quelques similarités avec la dyschondroplasie, qui entraîne une incapacité de la plaque endochondriale à se différencier et à s'hypertrophier, le traitement par la 25-hydroxyvitamine D$_3$ (25-D) pourrait réduire l'incidence et/ou la sévérité des lésions chez le porc, comme elle le fait chez les poulets atteints de dyschondroplasie. Des porcs témoins ont été nourris à volonté par des rations commerciales. Dans le groupe des porcs traités, cette ration a été complétée par de la 25-D à 0,1 mg/kg. Dix porcs provenant de chaque groupe (témoin et traité) ont été examinés aux semaines 7, 12, 16 et 21. Le traitement par la 25-D n'a eu aucun effet sur l'incidence ou la sévérité des lésions OC/AR. Le poids sec des cartilages, le contenu total en collagène et en protéoglycanes, et les taux plasmatiques en calcium total, en phosphore inorganique, en vitamine C, en facteur de croissance proche de l'insuline-I (IGF-I), en hormone parathyroïdienne, et en facteur de nécrose des tumeurs-$\alpha$ (TNF$\alpha$), n'ont pas été affectés par le traitement. De plus, aucun de ces paramètres n'était corrélé à l'incidence ou à la sévérité des lésions OC/AR. Les niveaux d'expression de l'ARNm de 21 gènes sur 23 testés en RT-PCR n'étaient pas modifiés dans les cartilages articulaires provenant de prélèvements sur des lésions d'arthrose, comparé au cartilage articulaire normal. Cependant, le collagène de type II était réduit et le collagène de type X était augmenté dans les lésions d'arthrose et autour de ces lésions. Ces résultats suggèrent que l'arthrose chez le porc pourrait partager certaines caractéristiques de l'arthrose chez d'autres espèces de mammifères