细胞间通讯（Cell–Cell Communication）是维持细胞、器官及完整系统生物功能与微环境稳态的关键过程。这篇由Dongli Song、Dawei Yang、Charles A. Powell和Xiangdong Wang合著的editorial文章，发表于2019年2月的《Cell Biology and Toxicology》（卷35，期89–93），由Springer Nature出版。文章探讨了细胞间通讯的复杂机制、研究技术的新进展及其在疾病治疗中的潜在价值。

作者与机构背景

第一作者Dongli Song和Dawei Yang来自复旦大学上海医学院附属中山医院临床科学研究所（Zhongshan Hospital Institute for Clinical Science），通讯作者Xiangdong Wang同时是该机构的负责人；Dawei Yang和Charles A. Powell还隶属于美国西奈山伊坎医学院（Icahn School of Medicine at Mount Sinai）。团队的研究方向聚焦于单细胞技术与细胞间通讯的分子机制。

核心议题与科学背景

文章指出，细胞间通讯的复杂性涵盖异质细胞间的相互作用（如连接性细胞telocytes通过分泌介质、连接蛋白或配体-受体交互作用与上皮细胞、免疫细胞等沟通），并在发育生物学、癌症发生和器官功能障碍中起关键作用。近年来，单细胞RNA测序（scRNA-seq）等技术的突破为解析细胞间通讯网络提供了新工具，例如揭示肿瘤微环境中的配体-受体互作（如Kumar等人2018年研究）或心脏细胞群的转录多样性（Skelly等人2018年研究）。此外，细胞间通讯的破坏可导致疾病，如视网膜稳态失衡（Roy等人2017年研究）。

技术革新与多组学整合

文章重点探讨了以下技术进展：
1. scRNA-seq的应用：通过单细胞转录组分析，研究者能够定义细胞异质性（如肿瘤微环境中的T细胞亚群互作）、识别新型细胞簇，并构建配体-受体互作网络。例如，scRNA-seq结合CRISPR筛选技术（如CRISPR-seq、Perturb-seq）可同步监测细胞的基因扰动与表型变化（Wang和Wang 2017年研究）。
2. 跨组学（Trans-Omics）分析：整合基因组学、蛋白质组学和代谢组学的单细胞系统医学方法，可解析细胞间通讯的分子网络。例如，质谱技术的进步使得单细胞内神经肽的鉴定成为可能（Neupert 2018年研究），而脂质组学（Lipidomics）揭示了外泌体（exosomes）中胆固醇、鞘磷脂等脂质的功能（Skotland等人2019年研究）。

细胞外囊泡（Extracellular Vesicles）的核心作用

外泌体等细胞外囊泡通过携带蛋白质、非编码RNA（miRNA、lncRNA）和脂质介导细胞间通讯，其大小为50–5000纳米不等，具体功能取决于来源细胞和内容物。例如：
- 疾病关联：肺癌细胞分泌的miR-142-3p可通过外泌体传递至内皮细胞，促进血管生成（Lawson等人2019年研究）；免疫细胞外泌体可调节肠易激综合征患者的免疫反应（Hagiwara等人2019年研究）。
- 调控机制：囊泡分泌受Rho/Rab家族GTP酶调控（如ARF6激活磷脂酶D2促进外泌体释放），且依赖ESCRT复合物和SNARE蛋白的膜融合过程（Hyenne等人2018年研究）。

挑战与未来方向

尽管技术已取得突破，以下问题仍需探索：
1. 囊泡靶向性：外泌体是否具有定向分泌特性？受体细胞的趋化因子是否引导其定位？
2. 临床转化：需明确外泌体内容物的数量、组成与疾病类型、分期的特异性关联（如Gupta等人2019年对气道上皮细胞外泌体的蛋白组学研究）。

文章的科学价值

本文综述了细胞间通讯的研究现状与技术前沿，强调了scRNA-seq和跨组学在解析分子机制中的潜力，并指出外泌体作为疾病标志物和治疗靶点的重要性。其核心价值在于：
1. 方法论整合：将单细胞技术与人工智能、数学建模（如Smith和Grima 2018年的随机遗传网络模型）结合，推动了对细胞异质性和通讯网络的定量研究。
2. 临床启示：为肿瘤微环境调控、组织修复等领域的靶向治疗提供了新思路。

亮点总结

• 技术视角：scRNA-seq与CRISPR筛选的联用、单细胞脂质组学的应用。
  
• 理论创新：提出跨组学整合框架，强调外泌体在微环境稳态中的动态调控作用。
  
• 临床潜力：外泌体内容物作为疾病特异性生物标志物的可能性。
  

文章结尾呼吁未来研究应结合深度学习与高精度测量技术，进一步揭示细胞间通讯的分子机制，并将其转化为临床应用。