運走受損線粒體，EVs幫細胞清除“有害垃圾”
功能異常的線粒體不斷積累會對心肌細胞造成損傷，通過大細胞外囊泡將其運走可能是細胞排除潛在危害的方式之一。
期刊：Nature communications
影響因子：17.694
心肌細胞收縮需要大量線粒體提供能量，但功能失調的線粒體會產生過量活性氧，對細胞造成損傷。通常，心肌細胞通過溶酶體降解異常線粒體，但當溶酶體功能受損時，細胞也會采取其他替代方案解決問題。
在本研究中，作者嘗試探索一種不借助溶酶體的線粒體清除方式，即通過大細胞外囊泡（large extracellular vesicles）將異常線粒體移出細胞，保護細胞免于損傷。
抑制溶酶體，EVs釋放增加
為了解溶酶體功能障礙與EVs分泌的關系，作者用Baf A1（用于阻斷溶酶體自噬作用）處理小鼠胚胎成纖維細胞（MEFs）并收集EVs進行觀察，結果顯示Baf A1處理增加了EVs的分泌量，其中大EVs中的線粒體蛋白水平顯著增加。對EVs蛋白組分進行分析，結果提示大EVs可能包含完整的線粒體。用氯喹（Chloroquine, 溶酶體抑制劑）處理實驗動物（小鼠）并觀察EVs分泌情況，結果顯示包含線粒體的大EVs增加，且這些EVs主要來自心肌細胞。
Rab7缺陷，EVs分泌增加
Rab7促進多泡體（MVB）與溶酶體的融合，細胞實驗及動物實驗表明，當Rab7缺失時，大/小EVs的釋放均增加。此外，Rab7缺失時，內體活性增強，線粒體由CD81陽性EVs分泌。
大EVs的分泌不依賴于自噬途徑
進一步實驗證明，大EVs的分泌是獨立于自噬的，自噬小體可以與MVBs融合，并通過分泌EVs清除其中的細胞毒性物質。
細胞對應激的敏感性
Rab7缺失的細胞或小鼠，含有泛素化物質的EVs分泌增加，其中包括完整線粒體。在Rab7缺陷細胞中，Rab27a（調節(jié)EVs分泌）敲除使大EVs分泌減少，細胞對應激的敏感性增加。
Rab7缺陷，大EVs分泌增加
體內外實驗表明，Rab7缺陷導致心臟組織自噬功能受到影響，大EVs分泌增加且其中的線粒體蛋和DNA含量增加。這些大EVs分泌到細胞外后被巨噬細胞捕獲，以完成對細胞有害物質的清除，這個過程不引起炎性反應（未觀察到炎性標志物的變化）。
衰老/疾病與大EVs分泌
心肌細胞壽命較長，隨著年齡增加，溶酶體清除有害物質的負擔增加。比較4月齡（幼年）及24月齡（老年）小鼠心臟中EVs的分泌水平，結果表明老年小鼠分泌的含有線粒體的大EVs顯著增加。此外，Danon?。ㄔ摬∨c溶酶體自噬缺陷有關）患者心臟組織中含有線粒體的大EVs水平高于正常對照。
文章結論
通過以上研究，作者明確了當溶酶體功能受損時，細胞可通過替代途徑清除線粒體及泛素化蛋白，即通過大EVs將其分泌到細胞外。分泌的大EVs很大程度上不會進入循環(huán)系統(tǒng)，而是被鄰近的巨噬細胞吞噬，完成對有害物質的清除。
Liang W, Sagar S, Ravindran R, Najor RH, Quiles JM, Chi L, Diao RY, Woodall BP, Leon LJ, Zumaya E, Duran J, Cauvi DM, De Maio A, Adler ED, Gustafsson ?B. Mitochondria are secreted in extracellular vesicles when lysosomal function is impaired. Nat Commun. 2023 Aug 18;14(1):5031. doi: 10.1038/s41467-023-40680-5. PMID: 37596294; PMCID: PMC10439183.
