Abstract Backgrounds Vascular calcification often occurs with osteoporosis, a contradictory association known as “the calcification paradox”. Osteoblast-derived matrix vesicles (Ost-MVs) have been implicated in bone mineralization, and also have a potential role in ectopic vascular calcification. Herein, we aim to investigate the contributions that Ost-MVs make to the bone–vascular calcification paradox and the underlying mechanisms. Methods and Results Hyperlipidemia-induced atherosclerotic calcification in mice was accompanied with bone mineral loss, as evidenced by reduced deposition of Ost-MVs in the bone matrix and increased release of Ost-MVs into the circulation. Intravenous injection of fluorescent DiІ-labeled Ost-MVs revealed a marked fluorescence accumulation in the aorta of atherogenic mice, whereas no fluorescence signals were observed in normal controls. Using proteomics to analyze proteins in non-matrix bound Ost-MVs and mineralized SMC-derived MVs (SMC-MVs), we found Lamp1 was specifically expressed in SMC-MVs, and Nid2 was exclusively expressed in Ost-MVs. We further demonstrated that both Lamp1 and Nid2 were co-localized with Collagen І within calcific plaques, indicating the involvement of both Ost-MVs and SMC-MVs in atherosclerotic calcification. Mechanistically, LPS-induced vascular injury facilitated the transendothelial transport of Ost-MVs. The recruitment of circulating Ost-MVs was regulated by remodeled Collagen І during calcification progression. Furthermore, the phenotypic transition of SMCs determined the endocytosis of Ost-MVs. Finally, we demonstrated that either recruited Ost-MVs or resident SMC-MVs accelerated atherosclerotic calcification, depending on the Ras-Raf-ERK signaling. Conclusion Atherosclerotic calcification-induced Ost-MVs are released into circulation, facilitating the transport from bone to plaque lesions and exacerbating artery calcification progression. The mechanisms of Ost-MVs recruitment include vascular injury allowing transendothelial transport of Ost-MVs, collagen І remodeling promoting Ost-MVs aggregation, and SMC phenotypic switch to facilitate Ost-MVs uptake. Our results further revealed that both recruited Ost-MVs and calcifying SMC-MVs aggravate calcification through the Ras-Raf-ERK pathway.

Medial arterial calcification (MAC) accompanying chronic kidney disease (CKD) leads to increased vessel wall stiffness, myocardial ischemia, heart failure, and increased cardiovascular morbidity and mortality. Unfortunately, there are currently no drugs available to treat MAC. The natural polyphenol epigallocatechin-3-gallate (EGCG) has been demonstrated to protect against cardiovascular disease; however, whether EGCG supplementation inhibits MAC in CKD remains unclear. In this study, we utilize a CKD-associated MAC model to investigate the effects of EGCG on vascular calcification and elucidate the underlying mechanisms involved. Our findings demonstrate that EGCG treatment significantly reduces calcium phosphate deposition and osteogenic differentiation of VSMCs