นักวิทยาศาสตร์ค้นพบกระดูกอ่อนชนิดใหม่คล้าย 'บับเบิ้ลแรป' ที่เต็มไปด้วยไขมัน

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าพวกเขาได้ระบุกระดูกอ่อนชนิดใหม่ ซึ่งจริงๆ แล้วถูกค้นพบในศตวรรษที่ 19 ถูกลืม ค้นพบใหม่ แล้วลืมอีกครั้ง

หนังสือเรียนแพทย์บรรยายไว้สามเล่มประเภทของกระดูกอ่อน: ไฮยาลีน ยืดหยุ่น และกระดูกอ่อน กระดูกอ่อนใสช่วยให้กระดูกเคลื่อนเข้าหากันได้อย่างราบรื่นที่ข้อต่อ กระดูกอ่อนยืดหยุ่นมีความยืดหยุ่นสูงและพบได้ในหูชั้นนอก กล่องเสียง และท่อระหว่างหูและลำคอ และกระดูกอ่อนไฟโบรคาร์ทิลมีความเหนียวและดูดซับแรงกระแทกที่ข้อต่อและกระดูกสันหลัง เซลล์ภายในเนื้อเยื่อเหล่านี้ถูกล้อมรอบด้วยเซลล์จำนวนมากคอลลาเจนและเส้นใยยืดหยุ่น ซึ่งสัดส่วนทำให้กระดูกอ่อนแต่ละประเภทมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกันออกไป

อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่ามีกระดูกอ่อนประเภทที่สี่ที่ดูแตกต่างจากชนิดอื่นๆ มาก

เนื้อเยื่อซึ่งพวกเขาเรียกว่า "ไลโปคาร์ทิเลจ" เผินๆ ดูเหมือนเนื้อเยื่อไขมัน หรือที่รู้จักกันดีในชื่อไขมัน ประกอบด้วยเซลล์กระเปาะคล้ายบอลลูนที่เต็มไปด้วยน้ำมัน และเซลล์ถูกล้อมรอบด้วยเมทริกซ์ที่เป็นเส้นใยบางๆ แทนที่จะเป็นเมทริกซ์หนาที่พบได้ทั่วไปในกระดูกอ่อนอื่นๆ เซลล์เหล่านี้มีความสม่ำเสมอสูงและสามารถเรียงชิดกันเหมือนอิฐ เซลล์ต่างๆ เมื่อรวมกันจะเกิดเป็นเนื้อเยื่อที่ยืดหยุ่นและอ่อนนุ่ม ซึ่งอาจจะเล็กน้อยแต่ยังคงต้านทานการเสียรูปและการฉีกขาด เนื้อเยื่อนี้พบได้ในโครงสร้างเช่นหูและจมูกภายนอก

ที่เกี่ยวข้อง:

ผู้เชี่ยวชาญบางคนประทับใจกับการวิเคราะห์ใหม่ของ lipocartilage ตัวอย่างเช่นวิเวียนา เอร์โมซิยา อากวาโยและดร. ลิเซีย เซเลรีของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานฟรานซิสโก เขียนไว้ในความเห็นว่า "กระดูกอ่อนชนิดที่ถูกละเลยมานาน" นี้อาจ "รับประกันการปรับปรุงหนังสือเรียนเกี่ยวกับเนื้อเยื่อวิทยาและกายวิภาคศาสตร์"

คนอื่นๆ กล่าวว่านักวิจัยได้ให้หลักฐานที่ชัดเจนว่าเนื้อเยื่อมีอยู่จริง แต่พวกเขาไม่แน่ใจว่า lipocartilage สมควรได้รับการจำแนกประเภทเอง

รับการค้นพบที่น่าสนใจที่สุดในโลกส่งตรงถึงกล่องจดหมายของคุณ

“ผู้เขียนได้ให้หลักฐานว่าเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนที่มีไขมันนี้มีอยู่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิด รวมทั้งมนุษย์ด้วย”ซวนจู้ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการวิจัยโรคข้อเข่าเสื่อมแห่งมหาวิทยาลัยโอไฮโอ ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้ กล่าวกับ WordsSideKick.com ทางอีเมล แต่ "สิ่งที่ฉันไม่แน่ใจ [ของ] คือควรพิจารณาว่าควรพิจารณาว่าเป็นเนื้อเยื่อชนิดใหม่ที่แยกจากกันหรือเป็นเพียงลักษณะใหม่ของเนื้อเยื่อที่มีอยู่" กล่าวคือ กระดูกอ่อนยืดหยุ่น

สิ่งเก่าก็ใหม่อีกครั้ง

“นี่เป็นการค้นพบโดยบังเอิญ” ผู้เขียนอาวุโสด้านการศึกษามักซิม พลิคุสศาสตราจารย์ในภาควิชาชีววิทยาพัฒนาการและเซลล์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์ บอกกับ WordsSideKick.com ทางอีเมล ทีมงานกำลังศึกษาผิวหนังของหูหนู เมื่อพวกเขาบังเอิญไปพบกับเซลล์กระดูกอ่อนที่เต็มไปด้วยไขมัน ซึ่ง Plikus เปรียบเทียบกับ "Bubble Wrap"

แต่เมื่อพวกเขาขุดลึกลงไป ทีมงานก็ได้เรียนรู้ว่าการค้นพบของพวกเขาไม่ใช่เรื่องแปลกใหม่เลย ปรากฎว่านักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ เคยพบเห็นเนื้อเยื่อที่มีลักษณะเฉพาะนี้มาก่อน Plikus ตั้งข้อสังเกต

ในช่วงทศวรรษที่ 1850นักจุลชีววิทยา ฟรานซ์ ฟอน เลย์ดิกเขียนเกี่ยวกับการสังเกตกระดูกอ่อนหูของหนูภายใต้กล้องจุลทรรศน์ “ตั้งแต่แรกเห็นมันดูเหมือนเนื้อเยื่อไขมัน” แต่ก็ยังมีเมทริกซ์ที่แตกต่างกันออกไป เช่น กระดูกอ่อน เขากล่าว การสังเกตของ Leydig จะตกอยู่ในความสับสนมานานกว่าศตวรรษ จากนั้นในทศวรรษ 1960 มีรายงานที่กระจัดกระจายกล่าวถึงเนื้อเยื่อไขมันที่คล้ายกันในหูของสัตว์ฟันแทะในปี พ.ศ. 2519นักวิทยาศาสตร์คู่หนึ่งเป็นผู้บัญญัติคำว่า "ไลโปคอนโดรไซต์" สำหรับเซลล์ที่พบในไลโปคาร์ทิเลจ แต่อีกครั้ง การค้นพบเหล่านี้ก็ถูกลืมไปในไม่ช้า

ขณะนี้ผลการศึกษาของพวกเขาตีพิมพ์เมื่อวันพฤหัสบดี (9 มกราคม) ในวารสารศาสตร์, Plikus และเพื่อนร่วมงานนำเสนอการวิเคราะห์อย่างใกล้ชิดเกี่ยวกับไลโปคาร์ทิเลจ ซึ่งเผยให้เห็นขั้นตอนการพัฒนา ลักษณะทางพันธุกรรม และลักษณะเฉพาะของโมเลกุล การศึกษาเน้นย้ำว่าเนื้อเยื่อแตกต่างจากไขมันที่มีหน้าตาเหมือนกันอย่างไร และมีความคล้ายคลึงกับกระดูกอ่อนประเภทอื่นๆ อย่างไร

ในหนู ทีมงานได้แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างที่กักเก็บไขมันภายใน lipocartilage นั้น "เสถียรที่สุด" ต่างจากเซลล์ไขมันที่จะมีขนาดใหญ่ขึ้นหรือเล็กลงขึ้นอยู่กับการบริโภคอาหาร เซลล์ไลโปคาร์ทิลจะไม่หดตัวในช่วงเวลาที่อดอาหารหรือบวมขึ้นเพื่อตอบสนองต่อส่วนเกิน ความเสถียรนี้ส่วนหนึ่งเกิดจากการขาดเอนไซม์ในการทำลายไขมันของเนื้อเยื่อ รวมทั้งการขาดตัวขนส่งที่นำไขมันจากอาหารเข้าสู่เนื้อเยื่อ

"ลักษณะนี้อาจเสนอข้อได้เปรียบเชิงวิวัฒนาการสำหรับหู pinna" - หูชั้นนอก - "โดยเพิ่มความสามารถในการรวบรวมและเน้นคลื่นเสียง" Zhu กล่าว คลื่นเสียงกระจายไขมันได้อย่างมีประสิทธิภาพมากดังนั้นบางทีการรักษากระดูกอ่อนที่มีไขมันสูงในหูชั้นนอกอาจเป็นประโยชน์ต่อการได้ยิน ผู้เขียนยังแนะนำอีกด้วย

เนื่องจากกระดูกอ่อนในหูจะไม่บวมหรือหดตัวขึ้นอยู่กับปริมาณแคลอรี่ เสียงที่สนับสนุนจึงควรคงที่เมื่อเวลาผ่านไป

lipocartilage พบได้ที่ไหน?

ผู้เขียนการศึกษาระบุในตอนแรกว่าเซลล์ไขมันในหู จมูก และลำคอของหนู “มันอยู่ในกระดูกอ่อนจมูกที่ปลายจมูก” พลิคัสกล่าว “มันสร้างกระดูกอ่อนหูทั้งหมด” เช่นเดียวกับกล่องเสียงหรือกล่องเสียงส่วนใหญ่ เขากล่าว

“ในสถานที่เหล่านี้ทั้งหมด จำเป็นต้องมีความยืดหยุ่นในระดับสูง และโครงสร้างเหล่านี้ไม่เหมือนกับกระดูกอ่อนอื่นๆ ของร่างกาย เช่น กระดูกอ่อนข้อต่อ โครงสร้างเหล่านี้ไม่สามารถรับน้ำหนักได้” เขากล่าวเสริม เช่น โครงสร้างในลำคอเรียกว่าฝาปิดกล่องเสียงกระพือไปมาได้อย่างยืดหยุ่นขณะกลืนเพื่อป้องกันไม่ให้อาหารเข้าไปในทางเดินหายใจ

หลังจากศึกษาหนูแล้ว นักวิจัยยังได้ระบุถึงเซลล์ไขมันในเนื้อเยื่อของทารกในครรภ์ เช่น จากหู จมูก ฝาปิดกล่องเสียง และกระดูกอ่อนของต่อมไทรอยด์ ซึ่งอยู่เหนือต่อมไทรอยด์ พวกเขายังพบว่า lipocartilage เกิดขึ้นในแบบจำลองกระดูกอ่อนของมนุษย์ที่เติบโตจากสเต็มเซลล์ในห้องปฏิบัติการ

เพื่อดูว่าเซลล์ไขมันในหลอดเลือดแพร่หลายทั่วอาณาจักรสัตว์อย่างไร ทีมงานได้ตรวจสอบตัวอย่างพิพิธภัณฑ์หลายสิบสายพันธุ์ พวกเขาพบเนื้อเยื่อในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิด เช่น หนูหนามไคโร (Acomys cahirinus), เครื่องร่อนกระรอก (Petaurus norfolcensis) และค้างคาวปากยาวของพัลลัส (กลอสโซฟากา โซริซินา) — แต่ไม่พบในสัตว์ที่ไม่ใช่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เช่น กบ นก หรือจระเข้

ผู้เขียนกล่าวว่าคำถามยังคงมีอยู่ว่าเมื่อใดที่ lipocartilage เกิดขึ้นครั้งแรก และข้อดีเชิงวิวัฒนาการที่อาจเสนอให้กับสัตว์ที่พบในนั้น ทีมงานหวังที่จะศึกษาวิวัฒนาการของเนื้อเยื่อ ตลอดจนตรวจสอบความสามารถในการงอกใหม่หลังจากได้รับบาดเจ็บ และตรวจสอบว่า lipocartilage มีชนิดย่อยที่แตกต่างกันหรือไม่ ของเซลล์ พวกเขายังต้องการทำความเข้าใจให้ดีขึ้นว่าเซลล์จัดการกับปริมาณไขมันสูงเช่นนี้ได้อย่างไร "ซึ่งอาจเป็นพิษต่อเซลล์ประเภทอื่น ๆ ได้" Plikus กล่าว

“เราเชื่อว่าการค้นพบประเภทเซลล์ใหม่และเนื้อเยื่อใหม่เหล่านี้เป็นพื้นฐานและเปลี่ยนกระบวนทัศน์” เขากล่าวถึงผลงานจนถึงขณะนี้