新发现:“脂肪软骨”——软骨疾病治疗的新希望,新型组织“脂肪软骨”:改变软骨损伤治疗格局

研究人员发现的一种名为“脂肪软骨”的新型组织,这种组织柔软且有弹性,对包括外伤、先天缺陷以及多种软骨损伤性疾病的治疗方法可能产生彻底的变革,还阐述了其相关特性、研究过程以及未来在医学上的潜在应用等内容。

研究人员有了一项惊人的发现,那就是一种全新类型的组织,名为“脂肪软骨”。这种组织质地柔软而且富有弹性,就像是一把隐藏的钥匙,极有可能彻底改变当前对外伤、先天缺陷以及骨关节炎、类风湿性关节炎和红斑狼疮等软骨损伤性疾病的治疗方式。

新发现:“脂肪软骨”——软骨疾病治疗的新希望,新型组织“脂肪软骨”:改变软骨损伤治疗格局

软骨可是人体骨骼系统中不可或缺的重要组成部分,就如同骨骼一样重要。它承担着许多重要的功能,比如说为耳朵、鼻子和气管等身体结构塑造形状并且提供支撑的力量,在关节部位呢,它又像一个忠诚的减震器,默默守护着关节的健康。

现在,由加州大学欧文分校(UC Irvine)挑大梁的一个国际研究团队发现了这种新型的骨骼组织——“脂软骨”,也就是“脂肪软骨”。这一发现就像是在平静的湖面投入了一颗巨石,很有可能在再生医学和组织工程领域掀起一场革命的风暴。

加州大学欧文分校发育与细胞生物学教授、也是这项研究的通讯作者马克西姆 - 普利库斯(Maksim Plikus)表示:“脂肪软骨的韧性和稳定性赋予了它一种顺应性和弹性的特质,这种特质特别适合像耳垂或者鼻尖这样灵活的身体部位。这一发现为再生医学和组织工程开辟了充满惊喜的可能性,尤其是在处理面部缺陷或者损伤方面。”

软骨之所以具备坚固又有弹性这样的生物力学特性,是因为有一种被称为软骨细胞的细胞,它们会分泌出大量富含胶原蛋白的细胞外基质(ECM),这些基质就像一个包围圈一样环绕着细胞。不过,在之前的一项研究当中,当研究人员对小鼠的耳朵进行检查,试图寻找毛发生长的答案时,他们意外地发现,在整个啮齿动物的耳软骨里面存在着内部有脂肪储存的细胞。经过仔细的观察之后,他们发现小鼠的鼻子、声带和胸部也都存在这种新型的组织。于是,研究人员就踏上了进一步了解这种脂肪软骨的征程。

虽然最开始的时候,这些细胞被认为是脂肪细胞,也就是构成脂肪或者脂肪组织的细胞,但是经过深入研究,研究人员发现它们其实是一种独一无二的、充满脂肪的骨骼细胞,被命名为脂软骨细胞。研究人员还确定了,这种细胞的脂肪储存单元(空泡)非常强大,而且超级稳定。在小鼠的体内,不管是过度进食从而导致肥胖,还是处于饥饿的状态,单个的脂软骨细胞的大小都不会发生变化。这一点和脂肪细胞可不一样,脂肪细胞在肥胖的时候会把脂质空泡填满并且增大,而在饥饿的时候就会清空并且缩小。这就意味着,不管有没有食物,脂软骨都能够保持它那持久、灵活的特性,研究人员形象地把它比喻成气泡膜。

新发现:“脂肪软骨”——软骨疾病治疗的新希望,新型组织“脂肪软骨”:改变软骨损伤治疗格局

从图片中可以看到,小鼠耳朵中的脂软骨是由密集的脂软骨细胞组成的,并且用绿色荧光染料进行了染色,这一成果来自加州大学欧文分校/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、这项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,就像打开了一扇通往无数研究机会的大门。未来的研究方向包括了解脂软骨细胞是如何随着时间的推移保持稳定的、是什么分子程序在支配着它的形态和功能,以及深入探究细胞衰老的机制。我们的发现凸显了脂质在新陈代谢之外的多功能性,也提出了在组织工程和医学中利用脂质特性的新方法。”

除了啮齿动物之外,在其他哺乳动物的耳朵当中也发现了脂软骨的存在,尤其是那些耳朵薄如薄膜的哺乳动物,像蝙蝠和有袋动物。研究人员还证实了,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。

研究人员坚信,脂软骨在未来有着巨大的应用潜力。

普利库斯说:“就目前而言,软骨重建通常需要从患者的肋骨上采集组织,这可是一个既痛苦又具有侵入性的过程。但是在未来,我们可以从干细胞中提取、纯化患者特异性脂软骨细胞,然后用它们来制造符合个人需求的活体软骨。借助3D打印技术的力量,这些工程组织能够被精确地成型,这将为治疗先天缺陷、创伤和各种软骨疾病提供全新的解决方案。”

这项研究成果发表在Science杂志上。

本文总结了研究人员发现的新型组织“脂肪软骨”,阐述了它的特性如柔软有弹性、韧性和稳定性等,介绍了发现的过程是源于对小鼠耳朵的研究,同时还提及了这种细胞与脂肪细胞的区别,以及在其他哺乳动物中的发现情况,最后强调了其在未来软骨重建等医学应用方面的巨大潜力。

原创文章,作者:Daniel Adela,如若转载,请注明出处:https://www.gouwuzhinan.com/archives/6741.html

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