Bone-dissolving细胞是如何生成的?

Bone-dissolving细胞称为破骨细胞是来源于一种叫做巨噬细胞的免疫细胞。他们对于骨骼的维护和更新是必要的。但巨噬细胞的细胞内机制转换为破骨细胞并不完全理解。最近,东京理科大学的科学家们发现一种叫做Cpeb4的蛋白质的作用这一过程。他们的发现表明潜在的治疗靶点骨骼和关节的关节炎和骨质疏松症等疾病。

慢性骨和关节疾病,骨质疏松症和类风湿性关节炎等,影响全世界数以百万计的人,特别是老年人,降低他们的生活质量。这两种疾病的一个重要因素是bone-dissolving细胞的过度活动称为破骨细胞。破骨细胞通过分化形成某种类型称为巨噬细胞的免疫细胞,在那之后他们获得新角色的维护骨骼和关节:打破骨组织允许osteoblasts-another类型的细胞修复和改造的骨骼系统。

广泛地说,两个细胞内过程参与这种区别:首先,课本上创建一个信使核糖核酸(mRNA)遗传信息的dna,然后翻译的mRNA解码产生蛋白质中的信息执行特定功能的细胞。自从发现特定的蛋白质的作用称为RANKL在破骨细胞的形成,科学家们解决难题的相当部分的细胞信号通路和转录网络调节破骨细胞生成。然而,post-transcription细胞过程仍有待理解。

现在,在一项研究发表在生物化学和生物物理研究通信,日本东京理科大学的科学家们解开叫做Cpeb4的蛋白质的角色在这个复杂的过程。Cpeb4属于“胞质聚腺苷酸化元素绑定(CPEB)”家庭的蛋白质,它绑定到RNA和规范转化激活和镇压,以及“可变剪接”机制产生蛋白质变异。Tadayoshi Hayata博士领导了这项研究,解释道:“CPEB蛋白质参与各种生理过程和疾病,如自闭症,癌症,和血红细胞分化。然而,它们的功能在破骨细胞分化不明显。因此,我们进行了一系列的实验来形容一种蛋白质从这个家庭,Cpeb4,利用细胞培养的小鼠巨噬细胞。”

在各种细胞培养实验,小鼠巨噬细胞和RANKL引发刺激破骨细胞分化,文化的演变监测。首先,科学家们发现Cpeb4基因表达,因此Cpeb4蛋白质的数量,增加在破骨细胞分化。然后,通过免疫荧光显微镜,他们可视化Cpeb4在细胞内的位置的变化。他们发现Cpeb4从细胞质到原子核,而提出具体形状(破骨细胞往往融合在一起,形成细胞与多个核)。这表明Cpeb4与破骨细胞分化相关的功能可能是细胞核内进行。

了解RANKL刺激引起这种Cpeb4 relocalization,科学家们有选择地“抑制”或压制的一些蛋白质,参与“下游”引发的胞内信号通路的刺激。他们认为两条途径是必要的过程。尽管如此,进一步的实验需要完全了解这一系列不幸事件的发生和所有的蛋白质参与。

最后,Hayata博士和他的研究小组证明Cpeb4是绝对必要用培养的巨噬细胞对破骨细胞形成Cpeb4积极耗尽。这些文化不接受进一步的细胞分化为破骨细胞。

综上所述,结果是一个垫脚石理解参与破骨细胞形成的细胞机制。Hayata博士说:“我们的研究揭示了重要作用的rna结合蛋白Cpeb4积极“破骨细胞分化的影响”。这给了我们一个更好的理解的病理条件下骨和关节疾病和可能有助于治疗策略的发展主要疾病如骨质疏松症和风湿性关节炎。”Hopefully, the deeper level of understanding of osteoclast generation facilitated by this study will ultimately translate into improved quality of life for people living with painful bone and joint diseases.

参考

Arasaki等。(2020)。rna结合蛋白Cpeb4小说正调节器的破骨细胞分化。生物化学和生物物理研究通信。DOI:https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2020.05.089

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