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在骨细胞功能研究中，磷脂酶 Cβ（PLCβ）家族对骨细胞功能的作用尚不明确。研究人员聚焦 PLCβ4 在破骨细胞生成及骨稳态中的作用。结果发现，PLCβ4 通过 RANKL 依赖的 MKK3-p38 MAPK 通路调控破骨细胞生成，或可成骨疾病治疗靶点。
在人体的骨骼世界里，破骨细胞是一群勤劳的 “小矿工”，它们负责分解老旧的骨质，维持骨骼的正常代谢。然而，破骨细胞的分化和功能调控机制十分复杂，仍有许多未知等待探索。磷脂酶 C（PLC）家族在细胞的多种生理过程中发挥着关键作用，但它们在骨细胞，尤其是破骨细胞中的功能却鲜为人知。其中，磷脂酶 Cβ4（PLCβ4）以往被发现主要在神经和视网膜组织中活跃，在骨细胞领域几乎是个 “神秘角色” 。随着骨质疏松等骨疾病的发病率不断上升，寻找新的治疗靶点和策略迫在眉睫，对 PLCβ4 在骨细胞中作用的研究变得至关重要。
为了揭开 PLCβ4 在骨细胞中的神秘面纱，韩国庆北国立大学（Kyungpook National University）和加昌大学（Gachon University）的研究人员展开了深入研究。他们发现，PLCβ4 是核因子 κB 受体激活剂配体（RANKL）诱导的破骨细胞分化的关键调节因子，这一发现为骨疾病的治疗提供了新的潜在靶点，相关研究成果发表在《Experimental & Molecular Medicine》杂志上。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。基因敲除技术，构建了 PLCβ4 全身敲除和破骨细胞系特异性条件敲除（LysM-PLCβ4-/- ）小鼠模型，从整体和细胞层面探究 PLCβ4 缺失对破骨细胞生成的影响；免疫印迹（immunoblotting）和免疫沉淀（immunoprecipitation）技术，用于检测蛋白质的表达水平、磷酸化状态以及蛋白质之间的相互作用；定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR），分析相关基因的表达变化；此外，还利用了微计算机断层扫描（μCT）、组织学和骨组织形态计量分析等技术，评估小鼠骨骼的微观结构和骨代谢参数。
研究结果主要如下：
- PLCβ4 在破骨细胞生成过程中表达上调：通过微阵列分析和实时 PCR 检测发现，在破骨细胞生成过程中，PLCβ4 的 mRNA 和蛋白质水平显著升高，且其表达上调主要通过 NF-κB 和 p38 丝裂原活化蛋白激酶（p38 MAPK）通路介导。
- PLCβ4 对破骨细胞分化至关重要：利用慢病毒介导的短发夹 RNA（shRNA）敲低 PLCβ4 表达，以及构建 PLCβ4 基因敲除小鼠模型，结果显示，PLCβ4 缺失显著抑制破骨细胞形成，降低破骨细胞特异性基因（如 NFATc1、TRAP、CTSK 等）的表达，但不影响破骨细胞前体的增殖。
- PLCβ4 影响体内骨稳态：对 LysM-PLCβ4-/- 小鼠进行研究发现，雄性小鼠的骨量显著增加，骨小梁数量增多，骨小梁分离度减小，而雌性小鼠的骨骼参数无明显变化。进一步分析表明，这是由于破骨细胞数量减少，且不影响成骨细胞功能所致。
- PLCβ4 调节 RANKL 介导的 p38 MAPK 激活：研究发现，PLCβ4 通过与 p38 MAPK 及其上游调节因子 MAPK 激酶 3（MKK3）相互作用形成复合物，促进 RANKL 刺激下 p38 的磷酸化和激活。在 PLCβ4 缺失的细胞中，RANKL 诱导的 p38 激活受到强烈抑制，p65 的磷酸化也相应减少。
- 激活 p38 通路可挽救 PLCβ4 缺陷导致的破骨细胞生成受损：用 p38 激活剂茴香霉素处理 PLCβ4 缺陷的骨髓来源巨噬细胞（BMMs），可以恢复 p38 的磷酸化水平，逆转破骨细胞形成减少的现象。
综上所述，本研究表明 PLCβ4 在维持骨稳态中发挥着关键作用，它作为一种衔接蛋白，通过介导 MKK3-p38 复合物的形成，激活 p38 和 p65，促进破骨细胞分化。这一发现揭示了 PLCβ4 在骨细胞生物学中的重要功能，为骨质疏松等以破骨细胞过度形成为特征的骨疾病提供了新的潜在治疗靶点。未来，有望基于对 PLCβ4 的研究开发出更有效的骨疾病治疗策略，为广大患者带来新的希望。但目前对于 PLCβ4 缺失导致的性别特异性骨骼表型差异的潜在机制仍不清楚，需要进一步深入研究，以全面理解 PLCβ4 在骨代谢中的作用。
