"脂肪软骨"的发现将彻底改变再生医学

软骨与骨骼一样，是人体骨骼系统的重要组成部分。 它的一些重要功能包括为耳朵、鼻子和气管等结构提供形状和支撑，并在关节中充当减震器。

现在，由加州大学欧文分校（UC Irvine）领导的一个国际研究小组发现了一种新型骨骼组织，一种名为"脂软骨"的脂肪软骨，它有可能给再生医学和组织工程领域带来革命性的变化。

加州大学欧文分校发育与细胞生物学教授、该研究的通讯作者马克西姆-普利库斯（Maksim Plikus）说："脂肪软骨的韧性和稳定性提供了一种顺应性和弹性质量，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，特别是在面部缺陷或损伤方面。"

软骨的生物力学特性--坚固而有弹性--是由于被称为软骨细胞的细胞分泌了大量富含胶原蛋白的细胞外基质（ECM），这种基质包围着细胞。 然而，在之前的一项研究中，当研究人员检查小鼠耳朵以寻找毛发生长的答案时，他们注意到整个啮齿动物的耳软骨中都有内部脂肪储存的细胞。 仔细观察后，他们发现小鼠的鼻子、声带和胸部也存在这种新型组织。 于是，研究人员开始进一步了解这种脂肪软骨。

虽然这些细胞最初被认为是脂肪细胞，即构成脂肪或脂肪组织的细胞，但研究人员发现，它们是一种独特的充满脂肪的骨骼细胞，被称为脂软骨细胞。 研究人员确定，这种细胞的脂肪储存单元（空泡）非常强大，而且超级稳定。 在小鼠体内，无论过度进食导致肥胖还是饥饿，单个脂肪软骨细胞的大小都不会发生变化。 这与脂肪细胞不同，脂肪细胞在肥胖时会填满脂质空泡并增大，而在饥饿时则会清空并缩小。 这意味着，无论是否有食物，脂软骨都能保持其持久、灵活的特性，研究人员将其比喻为气泡膜。

小鼠耳朵中的脂软骨，由密集的脂软骨细胞组成，并用绿色荧光染料染色 加州大学欧文分校/查理-邓洛普生物科学学院

加州大学欧文分校发育与再生生物学实验室博士后研究员、该研究的第一作者劳尔-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。"

除啮齿动物外，其他哺乳动物的耳朵中也发现了脂软骨，尤其是那些耳朵薄如薄膜的哺乳动物，如蝙蝠和有袋动物。 研究人员还证实，胚胎干细胞在实验室培育出的人类软骨细胞中形成了丰富的脂滴。

研究人员认为，脂软骨在未来的应用潜力巨大。

普利库斯说："目前，软骨重建通常需要从患者的肋骨上采集组织--这是一个痛苦而具有侵入性的过程。 未来，患者特异性脂软骨细胞可从干细胞中提取、纯化并用于制造符合个人需求的活体软骨。 在3D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。"

该研究发表在Science 杂志上。