近日，我院胡可可副教授与合作者在微米尺度电化学方法研究神经内分泌细胞通讯方面取得新进展。相关研究成果以“Single exosome amperometric measurements reveal encapsulation of chemical messengers for intercellular communication”为题发表于Journal of the American Chemical Society (DOI：10.1021/jacs.3c02844)。
了解神经内分泌细胞和神经元胞吐的调控机制对于揭示神经退行性疾病的发病机制和开发治疗方法至关重要。通常认为，参与神经内分泌细胞或神经元胞吐的化学信使仅来源于细胞内的致密核囊泡(LDCVs)或突触囊泡在刺激后与细胞膜融合释放的分子。但是越来越多的研究表明，来源于胞内多囊体(MVBs)的细胞外囊泡(EVs)-外泌体在细胞通讯中也起着至关重要的作用。目前，外泌体通常是从血清、尿液等生物液体或细胞培养基中分离出来的。由于纯化限制和缺乏针对不同亚型EVs的特异性生物标记物，使得分离的外泌体容易受到其他类型EVs和细胞外其他成分的干扰。实现单细胞释放的外泌体的实时、原位、选择性测量挑战较大，这限制了对外泌体的基本的分子机制和功能的全面了解。
鉴于此，研究团队引入了微米尺度电化学方法，通过碳纤维微米电极的计时电流法测量，捕捉到了单个活细胞中单个外泌体的动态释放，将外泌体与其他类型EVs区分开。更重要的是，实现了包裹在外泌体内的分子与LDCVs融合细胞膜释放的分子的区分与定量测量，并结合荧光成像进行了验证。研究发现，与许多LDCVs和突触囊泡类似，神经内分泌细胞释放的外泌体也含有儿茶酚胺递质。这一发现揭示了外泌体内的化学信使分子介导的新的细胞通讯方式，以及两种释放路径之间的潜在联系，改变了对于神经内分泌细胞(可能也包括神经元)胞吐的固有认知。该研究在基础水平上定义了一种新的化学通讯机制，并为神经内分泌系统和中枢神经系统中外泌体的分子生物学研究提供了新的见解。
我院胡可可副教授与哥德堡大学的Andrew G. Ewing教授为该论文的共同通讯作者，我院方宁教授对该工作给予了重要支持和指导。该工作得到了国家自然科学基金(22204134)与beat365官方网站校长基金(20720220014)等资助。
论文连接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.3c02844。
