综述：节肢动物细胞外囊泡：生物发生、功能、分离方法与应用

这篇综述系统阐述了节肢动物细胞外囊泡（EVs）的研究进展，涵盖其生物发生机制（ESCRT通路、Rab GTP酶等）、生理功能（发育调控、免疫应答、病毒传播等）、分离技术（差速离心、密度梯度离心等）及生物医学应用潜力（药物递送、伤口修复）。特别聚焦EVs在昆虫（如果蝇）、蜱类和甲壳动物中的研究，填补了无脊椎动物EV研究与哺乳动物体系的认知鸿沟。

　　

节肢动物细胞外囊泡：生物发生与功能

细胞外囊泡（EVs）作为细胞间通讯的关键媒介，在节肢动物中展现出独特的生物学特性。不同于哺乳动物EV研究的成熟体系，节肢动物EV领域仍呈现碎片化特征。以果蝇（Drosophila melanogaster）为代表的研究揭示了EVs通过Wingless（Wg）和Hedgehog（Hh）等形态发生素的递送调控发育过程，其中ESCRT-0至ESCRT-III复合物及Rab11/35 GTP酶介导的回收内体途径尤为关键。

生物发生与运输机制

节肢动物EV生物发生高度保守，涉及多种蛋白协同作用：

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  ESCRT系统：果蝇中VPS37A调控植物病毒经飞虱（Laodelphax striatellus）传播，而CHMP1A/B等辅助蛋白特异性参与回收内体ILV形成

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  Rab家族：蜱类（Ixodes scapularis）Rab27缺失会损害吸血能力，证实其在EV分泌中的核心地位

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  SNARE复合物：果蝇神经肌肉接头处Synaptobrevin 2介导EV递质传递，而Ykt6缺失导致Wg信号传递缺陷

生理功能全景

发育调控：果蝇翅盘细胞分泌的EVs携带Wg蛋白，形成浓度梯度驱动组织模式形成。同期发现的Rab11⁺ EVs通过旁分泌途径调控气管发育，其内包裹的miR-274可增强低氧耐受性。

神经生物学：突触小泡释放的EVs含Synaptotagmin-4（Syt4），逆向运输至突触前膜调控神经递质释放，这一过程依赖Evi蛋白的跨突触转运。

病原互作：

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  蚊媒病毒（如登革病毒DENV）利用宿主CD63同源蛋白Tsp29Fb完成EV包裹，实现人畜交叉感染

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  白斑综合征病毒（WSSV）感染螯虾（Procambarus clarkii）后，EVs内miR-224通过抑制HSP70触发抗菌肽爆发

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  寄生蜂（Leptopilina spp.）毒液EVs靶向果蝇血细胞，破坏Rab7⁺溶酶体以逃避免疫清除

分离技术挑战

当前EV分离方法呈现技术多样性（图4）：

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  差速离心（dUC）仍是主流，但蜱唾液等粘稠样本需结合密度梯度离心（DGUC）

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  商业沉淀试剂盒虽便捷，但存在脂蛋白共沉淀问题（如蜜蜂蜂王浆EVs研究中）

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  新兴声波分选技术成功应用于果蝇受精囊EV分离，纯度较传统方法提升3倍

生物医学应用曙光

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  纳米药物工厂：草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）Sf9细胞系通过杆状病毒表达系统生产PD-1修饰EVs，可特异性结合肿瘤细胞PD-L1

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  天然疗法：蜜蜂（Apis mellifera）蜂胶EVs展现广谱抗菌活性，其携带的防御素类似物对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）抑菌率达82%

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  创面修复：美洲大蠊（Periplaneta americana）若虫EVs通过激活TGF-β通路加速糖尿病溃疡愈合

未来展望

当前瓶颈包括微量样本处理技术（如果蝇血淋巴仅纳升级）和跨物种抗体匮乏。解决策略包括：开发基于电阻脉冲传感（RPS）的微流控芯片，建立节肢动物EV蛋白数据库（如蜱类Tetraspanin组），以及利用CRISPR构建EV报告基因品系。在应用层面，合成生物学改造的EV-脂质体杂合载体有望成为农业害虫RNA农药的新型递送系统。