脊椎动物的骨骼由软骨和骨化骨组成。软骨是一种强大而柔韧的结缔组织，其主要功能除了为身体的部分区域提供结构支撑之外，还能通过吸收冲击和减少摩擦来保护骨骼和关节。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

目前，根据解剖学和组织学的分类，软骨通常被分为三种类型——透明软骨、弹性软骨和纤维软骨。它们在形态特征、分布和生物力学功能上都各有不同，但都由特化的软骨细胞构成，并且具有富含胶原蛋白、蛋白聚糖和弹性蛋白纤维的细胞外基质。

在一项新发表于《科学》杂志的研究中，一个国际研究团队报道了一种新的软骨类型——脂软骨。这是一种充满脂软骨细胞的软骨组织，其特征在于包含大型的脂质液泡。

神秘的脂软骨细胞

故事可以追溯到1857年。当时，动物学家Franz von Leydig在小鼠耳朵的软骨组织中发现了大量充满了脂质的细胞。但这一发现在之后的一个多世纪里基本被遗忘了。上个世纪60年代，才有一些零星的研究。到了1976年，两位科学家为这些存在于脂软骨中的细胞创造了“脂软骨细胞”一词。但是，这些发现也很快就被忽视了。

十几年前，细胞生物学家Maksim Plikus及其团队在研究小鼠耳朵时，也注意到了这种不同寻常的、含有更多脂质的软骨细胞。自那之后，Plikus和他的团队开始对这些神秘的脂软骨细胞展开调查。他们发现，脂软骨细胞含有巨大的、储存了大量脂质的液泡。

为深入了解脂软骨细胞的结构和功能，他们观察了夹在小鼠耳朵皮肤薄层之间的软骨，并结合现代生化工具和先进成像技术，全面分析了脂软骨的分子生物学和代谢特征。

他们发现，脂软骨细胞并不像普通的脂肪细胞那样参与能量存储和代谢活动。在实验中，他们观察到，当小鼠接受低热量或高脂肪饮食时，尽管它们的体重会迅速增加或减少，但耳朵里的脂软骨细胞的体积并不会像普通的脂肪细胞那样随食物的变化膨胀或缩小，而是始终保持不变。

与传统软骨不同，脂软骨的形态和功能源自于巨大的脂质液泡。这些不同寻常的脂软骨细胞的大小在系统代谢紊乱时也能免受波动。（图/Ramos et al./Science）

研究人员认为，让脂软骨细胞脱离代谢系统是一种巧妙的适应策略，因为如果饮食变化也能够影响耳朵等身体部位的结构支撑的话，就有可能引发“重大问题”。

此外，研究人员还发现，脂软骨细胞会抑制脂肪分解酶的活性，确保其脂质储备不会被消耗，从而维持组织的结构完整性。这一机制至关重要，因为脂软骨细胞中的脂质储存库可以显著降低软骨组织的刚性，当脂质被剥离时，脂软骨的结构完整性就会急剧下降，变得僵硬且脆弱。

这些特性使脂软骨细胞能够提供高度稳定的内部支撑，赋予组织柔韧性和弹性。换言之，它使得脂软骨能够适应身体中需要柔软组织和弹性组织的区域的动态需求。

通过对65种动物进行分析后，研究团队发现脂软骨细胞广泛分布于哺乳动物和有袋动物中，而在两栖动物、爬行动物和鸟类中并未发现。一些物种的脂软骨细胞甚至能够通过调节结构来优化声音传递，进一步增强听觉敏感性。这些发现为了解哺乳动物如何通过进化优化骨骼结构提供了重要见解。

未来方向与应用前景

新研究表明，脂软骨细胞是维持脂软骨形态和功能的关键。这些发现不仅深化了我们对软骨组织形态与功能关系的理解，也为再生医学和组织工程的创新应用提供了宝贵启示，为修复柔韧组织创伤和治疗先天性缺陷开辟了新的前景。

未来，研究人员计划进一步探索脂软骨细胞的分子调控机制，尤其是它们如何维持形态稳定性及其对细胞衰老的影响。