脊椎動物的骨骼由軟骨和骨化骨組成。軟骨是一種強大而柔韌的結(jié)締組織，其主要功能除了為身體的部分區(qū)域（如鼻子、耳朵、喉嚨）提供結(jié)構(gòu)支撐之外，還能通過吸收沖擊和減少摩擦來保護骨骼和關(guān)節(jié)。??????????????

目前，根據(jù)解剖學和組織學的分類，軟骨通常被分為三種類型——透明軟骨、彈性軟骨和纖維軟骨。它們在形態(tài)特征、分布和生物力學功能上都各有不同，但都由特化的軟骨細胞構(gòu)成，并且具有富含膠原蛋白、蛋白聚糖和彈性蛋白纖維的細胞外基質(zhì)。

在一項新發(fā)表于《科學》雜志的研究中，一個國際研究團隊報道了一種新的軟骨類型——脂軟骨（lipocartilage）。這是一種充滿脂軟骨細胞（lipochondrocyte）的軟骨組織，其特征在于包含大型的脂質(zhì)液泡。

神秘的脂軟骨細胞

故事可以追溯到1857年。當時，動物學家Franz von Leydig在小鼠耳朵的軟骨組織中發(fā)現(xiàn)了大量充滿了脂質(zhì)的細胞。但這一發(fā)現(xiàn)在之后的一個多世紀里基本被遺忘了。上個世紀60年代，才有一些零星的研究。到了1976年，兩位科學家為這些存在于脂軟骨中的細胞創(chuàng)造了“脂軟骨細胞”一詞。但是，這些發(fā)現(xiàn)也很快就被忽視了。

十幾年前，細胞生物學家Maksim Plikus及其團隊在研究小鼠耳朵時，也注意到了這種不同尋常的、含有更多脂質(zhì)的軟骨細胞。自那之后，Plikus和他的團隊開始對這些神秘的脂軟骨細胞展開調(diào)查。他們發(fā)現(xiàn)，脂軟骨細胞含有巨大的、儲存了大量脂質(zhì)的液泡。

為深入了解脂軟骨細胞的結(jié)構(gòu)和功能，他們觀察了夾在小鼠耳朵皮膚薄層之間的軟骨，并結(jié)合現(xiàn)代生化工具和先進成像技術(shù)，全面分析了脂軟骨的分子生物學和代謝特征。

他們發(fā)現(xiàn)，脂軟骨細胞并不像普通的脂肪細胞那樣參與能量存儲和代謝活動。在實驗中，他們觀察到，當小鼠接受低熱量或高脂肪飲食時，盡管它們的體重會迅速增加或減少，但耳朵里的脂軟骨細胞的體積并不會像普通的脂肪細胞那樣隨食物的變化膨脹或縮小，而是始終保持不變。

與傳統(tǒng)軟骨不同，脂軟骨的形態(tài)和功能源自于巨大的脂質(zhì)液泡。這些不同尋常的脂軟骨細胞的大小在系統(tǒng)代謝紊亂時也能免受波動。（圖/Ramos et al. / Science）

研究人員認為，讓脂軟骨細胞脫離代謝系統(tǒng)是一種巧妙的適應(yīng)策略，因為如果飲食變化也能夠影響耳朵等身體部位的結(jié)構(gòu)支撐的話，就有可能引發(fā)“重大問題”。

此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，脂軟骨細胞會抑制脂肪分解酶的活性，確保其脂質(zhì)儲備不會被消耗，從而維持組織的結(jié)構(gòu)完整性。這一機制至關(guān)重要，因為脂軟骨細胞中的脂質(zhì)儲存庫可以顯著降低軟骨組織的剛性，當脂質(zhì)被剝離時，脂軟骨的結(jié)構(gòu)完整性就會急劇下降，變得僵硬且脆弱。

這些特性使脂軟骨細胞能夠提供高度穩(wěn)定的內(nèi)部支撐，賦予組織柔韌性和彈性。換言之，它使得脂軟骨能夠適應(yīng)身體中需要柔軟組織和彈性組織的區(qū)域（如耳垂和鼻尖）的動態(tài)需求。

通過對65種動物進行分析后，研究團隊發(fā)現(xiàn)脂軟骨細胞廣泛分布于哺乳動物和有袋動物中，而在兩棲動物、爬行動物和鳥類中并未發(fā)現(xiàn)。一些物種（如蝙蝠）的脂軟骨細胞甚至能夠通過調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)來優(yōu)化聲音傳遞，進一步增強聽覺敏感性。這些發(fā)現(xiàn)為了解哺乳動物如何通過進化優(yōu)化骨骼結(jié)構(gòu)提供了重要見解。

未來方向與應(yīng)用前景

新研究表明，脂軟骨細胞是維持脂軟骨形態(tài)和功能的關(guān)鍵。這些發(fā)現(xiàn)不僅深化了我們對軟骨組織形態(tài)與功能關(guān)系的理解，也為再生醫(yī)學和組織工程的創(chuàng)新應(yīng)用提供了寶貴啟示，為修復(fù)柔韌組織創(chuàng)傷和治療先天性缺陷（如腭裂）開辟了新的前景。

未來，研究人員計劃進一步探索脂軟骨細胞的分子調(diào)控機制，尤其是它們?nèi)绾尉S持形態(tài)穩(wěn)定性及其對細胞衰老的影響。

#參考來源：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads9960

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu7943

https://www.nature.com/articles/d41586-025-00012-7

https://www.wired.com/story/these-newly-identified-cells-could-change-the-face-of-plastic-surgery/

https://www.newswise.com/articles/uc-irvine-led-discovery-of-new-skeletal-tissue-advances-regenerative-medicine-potential

#圖片來源：

封面圖&首圖：Plikus lab, Univ. California, Irvine

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