外泌体：涡虫体内干细胞通信与全身RNA干扰的“信使”

再生是生物在创伤（如截肢、炎症）后修复受损组织的复杂过程。动物的再生能力差异很大，从仅能愈合伤口到可完全再生身体部位不等。细胞分泌的“分泌组”包括可溶性成分（如蛋白质、生长因子）和囊泡成分，其中细胞外囊泡（EVs）是膜包裹的纳米颗粒，在细胞通讯中起重要作用，但其在再生中的具体功能尚不明确。涡虫具有极强的再生能力，能在截肢后7天内再生缺失组织，是研究再生的理想模型。本研究旨在探究EVs在涡虫再生中的作用。

研究首先发现涡虫干细胞和成虫均可分泌EVs。通过电镜观察和分子分析，这些EVs大小在50-200纳米，表面有CD9、CD63等典型EV标记蛋白，其生成方式、形态和蛋白质组成与其他生物的EVs相似。环境压力（如低温、持续光照）会显著增加EV的释放量，表明涡虫可根据环境动态调节EV生成。

接着，研究鉴定出32个涡虫EV生成相关基因，这些基因与其他生物中调控EV生成的ESCRT（内体分选复合物）通路基因同源，说明EV生成机制在进化上是保守的。通过RNA干扰（RNAi）敲低这些基因，发现其中11个基因的缺失会导致涡虫出现上皮破裂、头部退化等组织稳态缺陷，且EV产量也发生改变，表明EV生成对涡虫的正常生理和再生至关重要。

蛋白质组学和小RNA分析显示，涡虫EVs携带丰富的生物分子。小EVs富含转运相关蛋白和典型EV标记（如四跨膜蛋白、 flotillin1），大EVs则富集细胞骨架相关蛋白（如肌动蛋白）。EVs中还含有多种小RNA，包括microRNA（miRNA）、Piwi相互作用RNA（piRNA）和tRNA衍生小RNA（tsiRNA），且头部再生和尾部再生的涡虫EVs中，小RNA组成存在差异，提示EVs可能参与区域特异性再生过程。

功能研究发现，EVs是涡虫全身性RNAi的关键介质。喂食双链RNA（dsRNA）后，涡虫EV产量显著增加，且EVs中存在dsRNA衍生的小干扰RNA（siRNA）。将这些EVs移植到健康涡虫体内，能诱导目标基因沉默，产生与直接RNAi处理相同的表型（如眼缺失、前后轴异常）。进一步研究表明，Argonaute家族蛋白AGO-3在siRNA装载到EVs中起关键作用：敲低AGO-3会减少EVs中的siRNA含量，从而阻断全身性RNAi效应。

此外，涡虫干细胞能摄取EVs。将带有piwi-1基因siRNA的EVs与干细胞共培养，可显著降低干细胞中piwi-1的表达，证明EVs能将功能性RNA递送到靶细胞。

总之，本研究揭示了EVs在涡虫细胞通讯和再生中的核心作用：它们作为“分子快递”，携带小RNA等信号分子，在AGO-3的协助下实现细胞间信息传递，调控基因表达和组织再生。这一发现不仅为理解涡虫的超强再生能力提供了新视角，也为探索其他动物（包括人类）的组织修复机制提供了重要参考。