Nat Commun|苏州大学熊思东/傅煜轩团队鉴定一种全新的自噬型细

lyw 72 2026-02-18 17:09:30

细胞外囊泡EVs)是一类由细胞释放的膜性小泡,其中直径小于200 nm的小型细胞外囊泡(small EVssEVs)在细胞通讯、疾病发生等方面具有重要作用。而外泌体(即exosomes)是sEVs中研究较为深入的一类,起源于多囊泡体(MVBs)与质膜融合释放的内囊泡(ILVs)。

经典自噬途径的核心机制是依靠自噬体与溶酶体的融合,实现胞内组分的降解与循环再利用。但自噬系统还可通过自噬体与多囊泡体的融合,形成两性体Amphisomes),后者进一步与细胞质膜结合将腔内内容物释放至细胞外,这一特殊过程被命名为分泌性自噬。值得注意的是,分泌性自噬过程可能产生一类特殊的小细胞外囊泡,这类囊泡同时携带外泌体特征标志物与自噬相关蛋白,其囊内货物组成及生物学功能均与传统外泌体存在明显差异。

近日,苏州大学熊思东/傅煜轩团队Nature Communication杂志发表研究论文“Autophagic extracellular vesicles (AEVs) are distinct from exosomes and play crucial roles in viral infections”,首次系统鉴定并命名了一类全新的小细胞外囊泡——自噬型细胞外囊泡(Autophagic Extracellular Vesicles, AEVs,并证明其在非包膜病毒感染中的关键作用。这项工作不仅扩展了对细胞外囊泡的来源与异质性的理解,也提出了一种全新的病毒传播模式 。

该研究通过系统的遗传学和细胞生物学手段,揭示了一类新型细胞外囊泡——自噬性细胞外囊泡(Autophagic Extracellular Vesicles, AEVs)的独立身份及其在病毒感染中的关键功能。与传统外泌体不同,AEVs的生成依赖于自噬通路,具体路径涉及自噬体与多囊泡体融合形成的Amphisomes,最终经由分泌性自噬途径释放至胞外。关键功能缺失实验表明,阻断外泌体经典生成通路并不影响AEVs分泌而抑制自噬体形成或自噬体-多囊泡体融合,则可显著减少AEVs释放,从而在机制层面清晰界定了AEVs与外泌体的区别。

在分子组成方面,与外泌体标志物(CD63CD9)不同,AEVs表现出显著的特征性标志谱系。它们富集自噬相关货物蛋白如p62LC3B-II,并包含特定的ESCRT III复合物组分(CHMP2AVPS4AVPS4B等)及小GTPRab13,而上述分子在外泌体中通常缺失或低表达。进一步机制解析显示,ESCRT III核心组分(如CHMP4A/B)及VPS4A/BAEVs的生物发生至关重要,Rab27a调控其胞吐释放Rab13则负责货物分选,确保自噬货物(如p62LC3B-II)被选择性装载入囊泡腔内。这些发现为理解细胞外囊泡的异质性提供了关键的分子依据。

这项研究的突破性在于首次系统揭示了AEVs在病毒感染进程中的核心作用。多种人类病毒(如肠道病毒、疱疹病毒)感染均可诱导宿主细胞自噬,进而促进AEVs分泌增加。以肠道病毒为例,研究证实完整的病毒颗粒或病毒基因组可被包装入AEVs内部,并以囊泡形式释放至胞外。值得注意的是,此类囊泡包裹的病毒颗粒表现出显著的感染优势:即使在缺乏相应病毒受体的非允许性细胞中,仍可实现高效感染,从而显著拓宽了病毒感染的细胞和组织嗜性

从更广泛的生物学意义来看,AEVs的发现为理解细胞在应激和病理状态下如何调控分泌系统提供了全新视角。在病毒感染、衰老、营养剥夺等多种生理及病理条件下,AEVs的分泌水平显著上调,且其携带的货物分子具有高度特异性,表明其有望成为一类新型的生物标志物,用于相关疾病的诊断与治疗监测。

综上所述,该研究通过多层次的实验证据,明确了AEVs是一类在发生机制、分子组成及功能上均独立于外泌体的新型细胞外囊泡亚群,并系统阐释了其在病毒感染中的关键作用。该工作不仅澄清了以往研究中外泌体与自噬相关囊泡在概念上的混淆,也为深入理解病毒传播机制及细胞稳态调控提供了新的理论框架,具有重要的基础科学价值和潜在的临床转化前景。

苏州大学生物医学研究院硕士生毛可丹为论文第一作者,熊思东教授、傅煜轩副教授为该论文共同通讯作者,硕士生霍芳芳、苏州大学附属第四医院卫红齐主任以及南京大学医学院附属苏州医院王芙蓉主任参与该项研究。

参考文献:

Autophagic extracellular vesicles (AEVs) are distinct from exosomes and play crucial roles in viral infections, Nat Commun. 2025 Dec 21.  doi: 10.1038/s41467-025-67860-9. 


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