称为破骨细胞的骨溶解细胞来源于一种称为巨噬细胞的免疫细胞。它们对于骨骼的维护和更新是必需的。但巨噬细胞转化为破骨细胞的细胞内机制尚不完全清楚。最近，东京理科大学的科学家们发现了一种名为 Cpeb4 的蛋白质在此过程中的作用。他们的发现为关节炎和骨质疏松症等骨骼和关节疾病提供了潜在的治疗靶点。
骨质疏松症和类风湿性关节炎等慢性骨关节疾病影响着全世界数百万人，尤其是老年人，降低了他们的生活质量。这两种疾病的一个重要因素是称为破骨细胞的骨溶解细胞过度活跃。破骨细胞是通过从巨噬细胞分化形成的，之后它们在维持骨骼和关节方面发挥新作用，分解骨组织，使成骨细胞能够修复和重塑骨骼系统。
从广义上讲，这种分化涉及两个细胞内过程：首先，转录，其中根据 DNA 中的遗传信息创建信使 RNA (mRNA);然后是翻译，其中 mRNA 中的信息被解码以产生在细胞中执行特定功能的蛋白质。自从发现一种叫做 RANKL 的特殊蛋白质在破骨细胞形成中的作用以来，科学家们已经确定了哪些细胞信号通路和转录网络调节破骨细胞的生成。然而，所涉及的转录后细胞过程仍有待了解。
现在，在《生化与生物物理研究通讯》上发表的一项新研究中，日本东京理科大学的科学家们揭示了一种名为 Cpeb4 的蛋白质在这一复杂过程中的作用。Cpeb4 是细胞质聚腺苷酸化元件结合 (CPEB) 蛋白家族的一部分，它与 RNA 结合并调节翻译激活和抑制，以及产生蛋白质变体的可变剪接机制。
领导这项研究的 Tadayoshi Hayata 博士说，“CPEB 蛋白与各种生物过程和疾病有关，例如自闭症、癌症和红细胞分化。然而，它们在破骨细胞分化中的功能尚不清楚。因此，我们使用小鼠巨噬细胞的细胞培养物进行了一系列实验来表征该家族的蛋白质 Cpeb4。”
在细胞培养实验中，用 RANKL 刺激小鼠巨噬细胞以触发破骨细胞分化，研究人员监测培养物的进化。他们发现 Cpeb4 基因表达，以及因此 Cpeb4 蛋白的数量，在破骨细胞分化过程中增加。然后，通过免疫荧光显微镜，他们可视化了 Cpeb4 在细胞内位置的变化。他们发现 Cpeb4 从细胞质进入细胞核，同时呈现出特定的形状(破骨细胞倾向于融合在一起并形成具有多个细胞核的细胞)。这表明 Cpeb4 与破骨细胞分化相关的功能很可能在细胞核内进行。
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