诸如骨质疏松症和类风湿性关节炎之类的慢性骨骼和关节疾病影响着全世界数百万人，尤其是老年人，从而降低了他们的生活质量。这两种疾病的重要因素是称为破骨细胞的溶骨细胞的过度活性。破骨细胞是通过与某种称为巨噬细胞的免疫细胞分化而形成的，此后它们在维持骨骼和关节中获得新的作用：分解骨骼组织以允许成骨细胞(另一种类型的细胞)修复并重塑骨骼系统。 。

广泛地说，这种分化涉及两个细胞内过程：首先是转录-从DNA的遗传信息中产生信使RNA(mRNA)，然后是翻译-将mRNA中的信息解码以产生蛋白质，执行单元中的特定功能。自从发现一种名为RANKL的特殊蛋白质在破骨细胞形成中的作用以来，科学家就解决了其中很大一部分细胞信号传导途径和转录网络调节破骨细胞产生的难题。然而，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，日本东京科学大学的科学家揭示了这种称为Cpeb4的蛋白质在这一复杂过程中的作用。Cpeb4是蛋白质“胞质聚腺苷酸化元素结合(CPEB)”家族的一部分，该家族与RNA结合并调节翻译激活和抑制以及产生蛋白质变体的“替代剪接”机制。主持这项研究的Tadayoshi Hayata博士解释说：“ CPEB蛋白与自闭症，癌症和红细胞分化等多种生物学过程和疾病有关。但是，它们在破骨细胞分化中的功能尚不清楚。因此，我们进行了一系列实验，从中鉴定出一种蛋白家族，Cpeb4，使用小鼠巨噬细胞的细胞培养。”

在进行的各种细胞培养实验中，用RANKL刺激小鼠巨噬细胞以触发破骨细胞分化，并监测培养物的进化。首先，科学家发现破骨细胞分化过程中Cpeb4基因的表达增加，因此Cpeb4蛋白的量增加。然后，通过免疫荧光显微镜，他们看到了细胞内Cpeb4位置的变化。他们发现Cpeb4从细胞质移入细胞核，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)。这表明与破骨细胞分化相关的Cpeb4的功能可能在细胞核内进行。

为了了解RANKL刺激如何导致Cpeb4重新定位，科学家有选择地“抑制”或抑制了一些刺激所触发的细胞内信号通路“下游”参与的蛋白质。他们确定了该过程必需的两条途径。尽管如此，将需要进一步的实验来充分了解发生的事件的顺序以及所涉及的所有蛋白质。

最后，Hayata博士及其团队证明了使用Cpeb4被积极消耗的巨噬细胞培养物，破骨细胞形成过程中Cpeb4绝对必要。这些培养物中的细胞没有进一步分化成为破骨细胞。

两者合计，结果是了解破骨细胞形成所涉及的细胞机制的垫脚石。Hayata博士说：“我们的研究阐明了RNA结合蛋白Cpeb4作为破骨细胞分化的积极“影响者”的重要作用。这使我们对骨骼和关节疾病的病理状况有了更好的了解，并可能有助于针对骨质疏松症和类风湿关节炎等主要疾病的治疗策略的发展。”希望通过这项研究促进对破骨细胞生成的更深层次的了解，最终将转化为患有痛苦的骨和关节疾病的人们的生活质量的提高。