由加州大学欧文分校领导的一个国际研究小组发现了一种新发现的骨骼组织类型，它在促进再生医学和组织工程方面具有巨大潜力。大多数软骨依靠外部细胞外基质提供强度，但在哺乳动物的耳朵、鼻子和喉咙中发现的脂软骨独特地充满了被称为脂软骨细胞的脂肪细胞，它们提供超稳定的内部支撑，使组织保持柔软和弹性--类似于起泡的包装材料。
脂肪软骨是一种支撑性骨骼组织，由含有脂肪的密集气泡状细胞组成。 图为用绿色荧光染料染色的小鼠耳脂软骨扫描图。 图片来源：查理-邓洛普（Charlie Dunlop），生物科学学院
这项发表在《科学》杂志上的研究解释了脂软骨细胞如何形成并维持自身的脂质储备，从而保持恒定的大小。 与典型的脂肪细胞（脂肪细胞）不同，脂软骨细胞不会因食物摄入量的变化而缩小或膨胀。
脂软骨的韧性和稳定性提供了一种顺应性和弹性，非常适合耳垂或鼻尖等灵活的身体部位，为再生医学和组织工程开辟了令人兴奋的可能性，尤其是面部缺陷或损伤，通讯作者、加州大学欧文分校发育与细胞生物学教授马克西姆-普利库斯（Maksim Plikus）说。
目前，软骨重建通常需要从病人的肋骨上采集组织，这是一种痛苦的侵入性手术。 未来，患者特异性脂软骨细胞可以从干细胞中提取、纯化，并用于制造符合个人需求的活体软骨。 在三维打印技术的帮助下，这些工程组织可以精确成型，为治疗先天缺陷、创伤和各种软骨疾病提供新的解决方案。
Franz Leydig 博士于 1854 年首次发现脂肪软骨细胞，当时他注意到大鼠耳朵软骨中存在脂肪滴，这一发现直到现在才被人们遗忘。 利用现代生化工具和先进的成像方法，加州大学欧文分校的研究人员全面描述了脂软骨的分子生物学特征、新陈代谢和在骨骼组织中的结构作用。
脂软骨细胞不是脂肪细胞，也不是传统的软骨细胞。 它们代表了一种独特的骨骼组织类型的细胞，这种细胞以我们从未见过的方式使用脂质，通讯作者、加州大学欧文分校发育与细胞生物学教授马克西姆-普利库斯（右）说，图中他与普利库斯实验室的博士后研究员、该研究的第一作者劳尔-拉莫斯在一起。 图片来源：Ethan Perez / 查理-邓洛普生物科学学院
他们还发现了抑制分解脂肪的酶的活性和减少新脂肪分子吸收的基因过程，从而有效地锁定了脂软骨细胞的脂质储备。 当脂质被剥离时，脂软骨就会变得僵硬和易碎，这就凸显了其充满脂肪的细胞在维持组织的耐久性和灵活性方面的重要性。
此外，研究小组还注意到，在蝙蝠等一些哺乳动物体内，脂软骨细胞会组合成复杂的形状，就像它们超大耳朵里的平行脊一样，这可能会通过调节声波来提高听觉敏锐度。
该研究的第一作者、普利库斯实验室发育与再生生物学博士后研究员劳尔-拉莫斯（Raul Ramos）说：脂软骨独特的脂质生物学发现挑战了生物力学中长期存在的假设，为无数研究机会打开了大门。未来的研究方向包括了解脂软骨细胞如何随着时间的推移保持稳定、支配其形态和功能的分子程序，以及深入了解细胞衰老的机制。 我们的发现强调了脂质在新陈代谢之外的多功能性，并提出了在组织工程和医学中利用脂质特性的新方法。
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