細(xì)胞間通訊是多細(xì)胞生物生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為信號(hào)（如激素、細(xì)胞因子等）由發(fā)送細(xì)胞釋放，被鄰近的接收細(xì)胞的表面特異性受體識(shí)別，從而引發(fā)靶細(xì)胞內(nèi)的生物學(xué)效應(yīng)。G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）是人體內(nèi)最大的膜受體家族，也是細(xì)胞感知并整合胞外信號(hào)的核心分子之一。GPCR的激活通常發(fā)生于質(zhì)膜上，隨后受體經(jīng)過脫敏及內(nèi)化進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)早期內(nèi)體。一些GPCR在細(xì)胞內(nèi)亦可被激活，如內(nèi)吞體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體等，介導(dǎo)第二波信號(hào)激活。雖然GPCR在單個(gè)細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程已被充分闡明，但GPCR是否在細(xì)胞間進(jìn)行傳播，目前仍知之甚少。細(xì)胞外囊泡能夠攜帶蛋白質(zhì)、核酸等多種生物分子，是一種介導(dǎo)細(xì)胞間通訊及分子交換的新型通訊載體。GPCR作為典型的膜受體，其是否參與胞外囊泡介導(dǎo)的細(xì)胞間通訊，長期以來并不清楚。

2026年2月13日，華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院劉劍峰團(tuán)隊(duì)在Nature Chemical Biology雜志發(fā)表題為Adhesion GPCR-induced ectocytosis mediates intercellular GPCR signal propagation的研究論文，發(fā)現(xiàn)活性GPCR可促進(jìn)細(xì)胞外囊泡形成，并通過細(xì)胞外囊泡實(shí)現(xiàn)跨細(xì)胞傳播，進(jìn)而激活鄰近細(xì)胞信號(hào)，介導(dǎo)一種細(xì)胞間通訊的新模式。

在這項(xiàng)研究中，研究人員通過對(duì)視紫紅質(zhì)家族、分泌素家族和黏附類家族的代表性GPCR進(jìn)行系統(tǒng)篩選，發(fā)現(xiàn)黏附類GPCR能促進(jìn)兩類特殊類型的胞外囊泡——遷移體和收縮絲體的形成。以GPR56為模型，發(fā)現(xiàn)這一過程依賴于細(xì)胞外基質(zhì)、受體胞外黏附樣結(jié)構(gòu)域以及下游G12/13蛋白信號(hào)通路。處于活性狀態(tài)的GPR56通過胞吐作用進(jìn)入遷移體或收縮絲體，并借助這些囊泡實(shí)現(xiàn)從發(fā)送細(xì)胞向接收細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，并在接收細(xì)胞中引發(fā)新一輪的G蛋白信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)。利用活細(xì)胞成像和體內(nèi)外功能實(shí)驗(yàn)，研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)，來自癌細(xì)胞的遷移體可以將GPR56傳遞至內(nèi)皮細(xì)胞，顯著增強(qiáng)其血管生成能力。最后，通過分析公共數(shù)據(jù)庫，研究人員還發(fā)現(xiàn)，GPR56和CD97等多種黏附類GPCR在腫瘤來源的胞外囊泡中高度富集。其中，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤病人來源的GPR56胞外區(qū)突變能夠顯著增強(qiáng)遷移體形成能力，表明腫瘤微環(huán)境中的受體變異可能通過這一機(jī)制重塑腫瘤生態(tài)系統(tǒng)。

圖：黏附類GPCR通過細(xì)胞外囊泡調(diào)控細(xì)胞間信號(hào)傳播的模式圖

綜上所述，該研究發(fā)現(xiàn)了黏附類GPCR可以通過細(xì)胞外基質(zhì)-G12/13信號(hào)軸誘導(dǎo)遷移體發(fā)生，并通過胞外囊泡實(shí)現(xiàn)活性受體的跨細(xì)胞傳播，使得信號(hào)能夠在鄰近細(xì)胞中延續(xù)，打破了傳統(tǒng)上認(rèn)為GPCR信號(hào)僅限于單個(gè)細(xì)胞內(nèi)的認(rèn)知，將GPCR的功能從局部信號(hào)傳感器擴(kuò)展為遠(yuǎn)程信號(hào)傳播者。該發(fā)現(xiàn)不僅深化了我們對(duì)細(xì)胞通訊基本原理的理解，也為癌癥等疾病的發(fā)生與治療提供了新視角。

華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士生黃國秉、李妮為該論文共同第一作者，劉劍峰教授和許嬋娟副研究員為共同通訊作者。

文章鏈接：https://doi.org/10.1038/s41589-026-02148-7

制版人： 十一

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