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“當我們嘗試為求美者打造鼻形時，可能會希望選用充滿脂質的細胞作為部分填充物。未來某一天，脂肪軟骨或許可以作為一種可生長、可移植的組織，填補當前整形領域的諸多缺口。另一方面，它也可能啟發更好的仿生材料。”

兼具脂肪的柔軟與軟骨的結構

軟骨移植是許多手術的核心，可用于修復腭裂，矯正耳朵的畸形或填補缺損，改善癌癥給喉部造成的損傷；此外，它也常見于選擇性隆鼻術。

但移植結果并不總令人滿意。外科醫生經常選用硅膠材料或比較硬的肋骨作為植入物，這兩類選擇都難與天然組織相提并論——植入物相比接受植入物的人體組織，前者欠缺柔韌性和彈性，也不會真正成為后者的一部分。

美國加州大學爾灣分校的細胞生物學家馬克西姆·普利庫斯 (Maksim Plikus) 指出：“它們通常不會融入，反倒會游移。隆過的鼻子變歪了，需再作修復，這都是常事。”

有望改變上述局面的，是一種藏于動物體柔性部位內的新型軟骨組織。它被稱作“脂肪軟骨”（lipocartilage)，由普利庫斯及其團隊在10多年前研究小鼠耳朵時首次發現。通過顯微鏡觀察可知，脂肪軟骨所包含的細胞充滿大型脂質液泡，比通常形成軟骨的軟骨細胞明顯更肥大。

用普利庫斯的話說，或許它們應當歸屬于脂肪細胞而非軟骨細胞。

“它們體型很大，充滿了脂質，看起來像珍珠，在顯微鏡下呈現白色以及彩虹般的光澤。這就該是脂肪細胞。”

不過，像并不等于是。真正的脂肪細胞并非軟骨該有的東西。“這就好比兩個完全不同的細胞物種。把脂肪軟骨組織里的細胞歸為脂肪細胞是根本性的錯誤。”

在發現脂肪軟骨后的10年間，普利庫斯團隊對該神秘組織的細胞進行了一系列尖端生物學分析。根據2025年1月發表于《科學》雜志的新文章，他們證明了此種有彈性的結締組織既不是典型的軟骨細胞也非脂肪細胞。

普利庫斯把它們稱作“脂肪軟骨細胞”（lipochondrocyte)，簡稱LC。這些細胞似乎兼具結構（像軟骨）和天然的柔軟性（像脂肪）。包括人類在內的許多哺乳動物身體里都有LC，而對整形外科醫生來說，LC展現的獨特結構有助于更深刻揭示人臉的材料構成。

普利庫斯認為，關于脂肪軟骨組織的新發現為更高水平的軟骨移植奠定基礎，有望帶來更柔更彈更可塑的植入物，推動整形手術發展。“該領域確實迫切需要新方法用以制造安全、生物相容的人類軟骨——它們是活組織，而非合成硅膠植入物。”

原來這種細胞早有端倪

人體擁有大約400種細胞，這些細胞組成了數十種不同類型的組織，大到皮膚，小到唾液腺。像軟骨這樣的骨骼組織是最簡單的一類組織，但《科學》新研究證明它們同樣藏有秘密。

加州大學洛杉磯分校的整形外科醫師兼研究員嘉絲汀·李 (Justine Lee，未參與相關工作) 表示：“我們仍不夠了解它。我們仍在發現很酷的新東西。此項新發現可能帶來更柔軟有彈性的未來植入物。”

那么，這種新細胞怎么會一直沒被科學家和醫生發現呢？從某種意義上說，其實它早就現身了。

為尋找脂肪軟骨的蹤跡，普利庫斯團隊搜索了數百年前的科學論文，并在一本德文書中發現了來自1854年的線索，其提供者是弗朗茨·萊迪格（Franz Leydig)，一位與達爾文同時代的學者。根據普利庫斯介紹，“萊迪格把所有能放顯微鏡下觀察的東西都觀察了”，他的書描述了大鼠耳朵軟骨樣本中的脂肪樣細胞，但19世紀的工具無法更進一步。

普利庫斯意識到，針對骨骼組織開展更準確的全面調查會很有醫學價值，于是決定順著線索破大案。

顯著提升軟骨的力學性能

研究團隊開始調查那夾在小鼠薄薄的耳朵皮膚層之間的軟骨。一種優先染色脂肪分子的綠色染料讓一片充滿脂質的網絡顯出形來，他們分離出細胞并展開分析。

我們知道，個體的所有細胞都包含相同基因庫，但并非所有基因都是被激活的。那么我們要問：脂肪軟骨細胞表達了哪些基因？里面有什么蛋白質？分析數據表明，從分子層面看，脂肪軟骨細胞與脂肪細胞差異巨大。

由此，普利庫斯等人就要思考這些細胞的行為了。脂肪細胞在體內有個確鑿的功能，那就是儲存能量。當人體囤積能量時，細胞里的脂質儲存會膨脹；燃脂時，細胞就收縮。但事實證明，脂肪軟骨細胞并不如此。

研究人員觀察了接受高脂飲食和低熱量飲食的小鼠的耳朵，結果發現，小鼠體重的迅速增加或減少，都不妨礙耳朵的脂肪軟骨細胞保持穩定。

普利庫斯說道：“這表明它們一定具備與新陳代謝無關的某種作用。這必定是結構性的作用。”

脂肪軟骨細胞就像充滿植物油的氣球：柔軟且無定形，但仍能抵抗壓縮。這對軟骨的結構特性有重大貢獻。根據來自嚙齒動物的數據，擁有脂肪軟骨細胞可令軟骨組織的抗拉強度、彈性和硬度增加77%~360%。

而且這些結構天賦似乎能使各種物種受益。例如，在帕拉斯長舌蝙蝠 (Glossophaga soricina) 的外耳中，脂肪軟骨位于一系列褶皺之下，而這些褶皺被認為是蝙蝠對聲波高度靈敏的關鍵。

普利庫斯團隊還在人類胎兒軟骨中發現了脂肪軟骨細胞。李表示，該發現似乎終于能夠解釋整形外科醫生經常觀察到的一個現象：“軟骨總有點滑溜溜的，尤其是幼兒的軟骨。”

整形界的潛力奇兵

新研究表明，脂肪軟骨細胞可以微調人體部分軟骨的生物力學。不含脂質、剛性的軟骨蛋白支架更堅固牢靠，可用于構建頸部、背部和肋骨的負重關節。如前文所述，肋骨是軟骨植入物的傳統來源之一。

“但當我們應對更復雜、需要柔韌性和彈性的部位——耳朵、鼻尖、喉部——脂肪軟骨就可大顯身手。”普利庫斯說道。

對于需要改造上述身體部位的手術，普利庫斯有這樣一個設想：未來在培養皿里培養出脂肪軟骨類器官，然后通過3D打印將它們做成任何需要的形狀。當然，正如李所強調的，盡管已積累了三四十年研究經驗，但我們還沒那么擅長制備復雜組織。

普利庫斯想象中的手術距離我們仍很遙遠。

不過無論如何，至少已經確定，通過胚胎干細胞培養脂肪軟骨細胞并安全分離它們以進行移植是可行的。在李看來，監管機構不會批準使用胚胎細胞培養組織來應對無性命之危的狀況，但如果研究人員能從取自患者的成體細胞中培養出可移植組織，問題就會大大簡化。普利庫斯表示，自己提交的一份新專利申請包括了利用成體組織干細胞的內容。

脂肪軟骨細胞更新了我們對軟骨形態和質感及其深層原理的理解。李說道：“當我們試圖構建鼻子時，有時可以使用充滿脂質的細胞作為部分填充物。有朝一日，脂肪軟骨或可成為一種可生長、可移植的組織選項，填補當前的空白，又或者，它能啟發更好的仿生材料。”

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