摘要：细胞微泡（MV）作为细胞间通讯与物质交换的重要载体，在疾病诊断和药物递送等领域有着广阔的应用前景。因此，深入探究MV的生物学过程对阐明其生理和病理功能具有重要意义。然而，由于缺乏特异性标记方法，研究人员对MV的产生、分泌以及生理学作用依旧不明晰。安徽大学的张忠

细胞微泡（MV）作为细胞间通讯与物质交换的重要载体，在疾病诊断和药物递送等领域有着广阔的应用前景。因此，深入探究MV的生物学过程对阐明其生理和病理功能具有重要意义。然而，由于缺乏特异性标记方法，研究人员对MV的产生、分泌以及生理学作用依旧不明晰。安徽大学的张忠平/张瑞龙/耿军龙研究团队成功开发了一系列探针IC-Cn（n为烷基侧链的碳原子数），实现了对MV的特异性标记，并应用于对MV及相关细胞器的原位成像。

基于MV的疏水膜环境与细胞膜、外泌体和其他细胞器的差异，通过工程化吲哚-香豆素阳离子荧光探针的疏水侧链长度，精细调节探针的疏水性，制备了一系列荧光探针（实现了对不同亚细胞结构（MV，线粒体，内质网，外泌体和细胞膜等）的靶向。其中，低亲脂性探针IC-C1，IC-C2和IC-C3（0.57 ≤ clogP ≤ 0.83）可以特异性的标记MV；中等亲脂性探针IC-C3，IC-C4和IC-C5（1.10 ≤ clogP ≤ 1.97）可以同时靶向MV和线粒体，并具有可区分的荧光寿命；高亲脂性的探针会染色细胞中的内质网及细胞膜。

图1. 探针的设计及其在细胞中的定位

利用IC-C1对MV的高特异性，研究团队在细胞中对MV进行了原位成像，观察到MV从细胞膜上的产生、其依赖伪足的运动以及细胞内外MV的融合与分裂过程。

图2. IC-C1用于监测MV动力学的原位成像

IC-C4可以同时标记MV和线粒体并具有可区分的荧光寿命。研究人员利用这一特性，原位监测了线粒体衍生MV的生物发生及其分泌过程，而且发现了部分线粒体衍生MV可以与溶酶体融合以清除受损的线粒体，揭示了一种除线粒体自噬以外的维持线粒体稳态新途径。

图3. IC-C4用于监测MV与线粒体相互作用的原位成像

这项工作克服了以往MV标记所面临的特异性差和无法进行原位成像的缺点，深入研究了MV的组成、产生、分泌和功能。不仅为MV生理学提供了新的见解，还启发了细胞研究中用于特异性标记探针的设计策略。相关工作以Lipophilicity Modulation of Fluorescent Probes for In Situ Imaging of Cellular Microvesicle Dynamics为题发表在化学顶级期刊《Journal of the American Chemical Society》（org/10.1021/jacs.4c13516）上。安徽大学物质科学与信息技术研究院2022级博士黄威为论文的第一作者，张瑞龙副教授和耿军龙教授为论文的共同通讯作者。

来源：澎湃新闻客户端