الكولاجين الرابع أساسي لاستقرار الغشاء القاعدي لكنه غير ضروري لبدء تجميعه أثناء التطور المبكر

تعد الأغشية القاعدية مصفوفات خارج الخلوية متخصصة تتكون من تنظيمات محددة للأنسجة من الجزيئات المتعددة للمصفوفة وتعمل كحواجز هيكلية بالإضافة إلى كونها ركائز للتفاعلات الخلوية. يُعتقد أن شبكة الكولاجين الرابع تحدد الإطار الذي يدمج مكونات أخرى مثل اللمنينات، والنيدوجين، أو البيرليكان، في هياكل فوق جزيئية منظمة للغاية. لتحليل الأدوار الوظيفية للنمط المهيمن للكولاجين IV، ألفا1(IV)(2)ألفا2(IV) في تجميع الغشاء القاعدي والتطور الجنيني، قمنا بإنشاء أليل مُعطل لموقع Col4a1/2 في الفئران، مما أدى إلى إبطال كلا السلسلتين ألفا. ومن غير المتوقع، تطور الأجنة حتى E9.5 بنسبة مانديلية متوقعة وأظهرت درجة متغيرة من تأخر النمو. تم ترسيب وتجميع بروتينات الغشاء القاعدي في المواقع المتوقعة في الأجنة الطافرة، مما يشير إلى أن هذا النمط غير ضروري لترسيب المصفوفة وتجميعها أثناء التطور المبكر. ومع ذلك، حدثت الوفيات بين E10.5-E11.5، بسبب العيوب الهيكلية في الأغشية القاعدية وأخيراً من فشل سلامة غشاء رايخر. تُظهر هذه البيانات لأول مرة أن الكولاجين IV ضروري للحفاظ على سلامة وظيفية الأغشية القاعدية في ظل ظروف زيادة المطالب الميكانيكية، لكنه غير ضروري لترسيب وتجميع المكونات الأولية. عند جمعها مع نتائج الطفرات الأخرى في بروتينات الغشاء القاعدي، تشير هذه البيانات إلى أن اللمنين كافٍ لمصفوفات شبيهة بالغشاء القاعدي أثناء التطور المبكر، ولكن في المراحل اللاحقة، تحدد التركيبة المحددة للعناصر بما في ذلك الكولاجين IV السلامة، والاستقرار، والوظيفية.