科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種骨骼組織類型 超級(jí)穩(wěn)定、柔軟、富有彈性
文章來源：新能源網(wǎng) 更新時(shí)間：2025-01-22 21:58:36
由加州大學(xué)歐文分校領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際研究小組發(fā)現(xiàn)了一種新發(fā)現(xiàn)的骨骼組織類型，它在促進(jìn)再生醫(yī)學(xué)和組織工程方面具有巨大潛力。大多數(shù)軟骨依靠外部細(xì)胞外基質(zhì)提供強(qiáng)度，但在哺乳動(dòng)物的耳朵、鼻子和喉嚨中發(fā)現(xiàn)的"脂軟骨"獨(dú)特地充滿了被稱為"脂軟骨細(xì)胞"的脂肪細(xì)胞，它們提供超穩(wěn)定的內(nèi)部支撐，使組織保持柔軟和彈性--類似于起泡的包裝材料。
"脂肪軟骨"是一種支撐性骨骼組織，由含有脂肪的密集氣泡狀細(xì)胞組成。 圖為用綠色熒光染料染色的小鼠耳脂軟骨掃描圖。 圖片來源：查理-鄧洛普（Charlie Dunlop），生物科學(xué)學(xué)院 "脂肪軟骨"具有類似氣泡膜的特性--超級(jí)穩(wěn)定、柔軟、富有彈性。 這項(xiàng)發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的研究解釋了脂軟骨細(xì)胞如何形成并維持自身的脂質(zhì)儲(chǔ)備，從而保持恒定的大小。 與典型的脂肪細(xì)胞（脂肪細(xì)胞）不同，脂軟骨細(xì)胞不會(huì)因食物攝入量的變化而縮小或膨脹。 "脂軟骨的韌性和穩(wěn)定性提供了一種順應(yīng)性和彈性，非常適合耳垂或鼻尖等靈活的身體部位，為再生醫(yī)學(xué)和組織工程開辟了令人興奮的可能性，尤其是面部缺陷或損傷，"通訊作者、加州大學(xué)歐文分校發(fā)育與細(xì)胞生物學(xué)教授馬克西姆-普利庫(kù)斯（Maksim Plikus）說。 "目前，軟骨重建通常需要從病人的肋骨上采集組織，這是一種痛苦的侵入性手術(shù)。 未來，患者特異性脂軟骨細(xì)胞可以從干細(xì)胞中提取、純化，并用于制造符合個(gè)人需求的活體軟骨。 在三維打印技術(shù)的幫助下，這些工程組織可以精確成型，為治療先天缺陷、創(chuàng)傷和各種軟骨疾病提供新的解決方案。" Franz Leydig 博士于 1854 年首次發(fā)現(xiàn)脂肪軟骨細(xì)胞，當(dāng)時(shí)他注意到大鼠耳朵軟骨中存在脂肪滴，這一發(fā)現(xiàn)直到現(xiàn)在才被人們遺忘。 利用現(xiàn)代生化工具和先進(jìn)的成像方法，加州大學(xué)歐文分校的研究人員全面描述了脂軟骨的分子生物學(xué)特征、新陳代謝和在骨骼組織中的結(jié)構(gòu)作用。 
"脂軟骨細(xì)胞不是脂肪細(xì)胞，也不是傳統(tǒng)的軟骨細(xì)胞。 它們代表了一種獨(dú)特的骨骼組織類型的細(xì)胞，這種細(xì)胞以我們從未見過的方式使用脂質(zhì)，"通訊作者、加州大學(xué)歐文分校發(fā)育與細(xì)胞生物學(xué)教授馬克西姆-普利庫(kù)斯（右）說，圖中他與普利庫(kù)斯實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員、該研究的第一作者勞爾-拉莫斯在一起。 圖片來源：Ethan Perez / 查理-鄧洛普生物科學(xué)學(xué)院 他們還發(fā)現(xiàn)了抑制分解脂肪的酶的活性和減少新脂肪分子吸收的基因過程，從而有效地鎖定了脂軟骨細(xì)胞的脂質(zhì)儲(chǔ)備。 當(dāng)脂質(zhì)被剝離時(shí)，脂軟骨就會(huì)變得僵硬和易碎，這就凸顯了其充滿脂肪的細(xì)胞在維持組織的耐久性和靈活性方面的重要性。 此外，研究小組還注意到，在蝙蝠等一些哺乳動(dòng)物體內(nèi)，脂軟骨細(xì)胞會(huì)組合成復(fù)雜的形狀，就像它們超大耳朵里的平行脊一樣，這可能會(huì)通過調(diào)節(jié)聲波來提高聽覺敏銳度。 該研究的第一作者、普利庫(kù)斯實(shí)驗(yàn)室發(fā)育與再生生物學(xué)博士后研究員勞爾-拉莫斯（Raul Ramos）說："脂軟骨獨(dú)特的脂質(zhì)生物學(xué)發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了生物力學(xué)中長(zhǎng)期存在的假設(shè)，為無數(shù)研究機(jī)會(huì)打開了大門。未來的研究方向包括了解脂軟骨細(xì)胞如何隨著時(shí)間的推移保持穩(wěn)定、支配其形態(tài)和功能的分子程序，以及深入了解細(xì)胞衰老的機(jī)制。 我們的發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了脂質(zhì)在新陳代謝之外的多功能性，并提出了在組織工程和醫(yī)學(xué)中利用脂質(zhì)特性的新方法。" 編譯自/scitechdaily |
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