细胞外囊泡（EV）由细胞分泌，通过递送蛋白质、脂质与核酸参与免疫应答、肿瘤进展和衰老等过程，被视为极具潜力的液体活检标志物和理想的天然药物载体。近年来相关研究快速增长，但EV在尺寸、来源、膜组成和生物发生途径上高度异质，高纯度分离与准确表征始终困难，其精细分子结构、动态运输和功能机制也远未阐明。针对以上困境，2026年9月3日，51吃瓜 杰出特聘教授尹航教授团队受邀在美国化学会知名期刊《Accounts of Chemical Research》（IF=18.0）上发表了题为《Purifying, Profiling, Probing, and Programming: The Chemical Biology of Extracellular Vesicles》的文章，并入选该期杂志副封面。文章系统总结了团队过去十五年来运用化学生物学工具研究细胞外囊泡（extracellular vesicles, EV）的系列工作，团队长期开展膜生物学与化学生物学的交叉研究，将理性探针设计、生物正交化学、高分辨质谱、遗传编码示踪与刺激响应材料引入EV领域，依次回答"如何获得EV"、"如何看清EV"、"如何知道EV去了哪里、做了什么"、"如何赋予EV新的可控功能"四个科学问题，形成完整的研究路径，并Purifying（分离纯化）、Profiling（精细解析）、Probing（示踪检测）和 Programming（工程化编程）四个相互衔接的研究维度，提出了一套贯穿EV基础研究与转化应用的化学生物学研究框架。
图1. 论文封面 10.1021/acs.accounts.6c00247
1、研究内容
图2. 本研究的主要研究内容概述
文章还就EV化学生物学的未来发展提出五点判断：一是从单一标志物捕获走向多维度EV分选，将膜曲率、脂质组成、蛋白标志物等特征组合使用，并与尺寸排阻色谱、免疫亲和、密度梯度离心等方法相互整合；二是借助分子动力学模拟与人工智能算法，建立"序列—膜结合—曲率选择性"的预测模型，使探针开发从经验筛选转向理性设计；三是EV组学进入结构分辨与单囊泡分辨阶段，将高分辨组学技术与单颗粒表型分析相结合；四是EV示踪从时空定位走向分子因果，建立囊泡转运、胞内加工与cargo有效转移之间的因果链条；五是EV工程化进入标准化与药品生产质量管理规范（GMP）阶段，通过模块化生物正交反应、自组装策略和封闭式生产流程，解决规模化生产、货物装载、组织分布和质量控制等转化难题。
文章同时指出，化学生物学无法独自消解EV系统的复杂性，非囊泡颗粒的干扰、囊泡发生过程的情境依赖性、以及组成与功能之间的因果缺环，仍是该领域面临的挑战。但随着探针设计、生物正交化学、质谱技术和响应型材料的持续发展，化学定义的工具正在不断拓展EV研究的实验边界，为这一领域打下更为定量、更重机制的方法学基础。
本综述的通讯作者为51吃瓜 教授、高等研究院执行院长尹航教授，第一作者是厉天博士等。研究工作获得国家科技重大专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金及北京市自然科学基金等多个科研项目的支持，特此致谢。
参考文献
• Tian Li, Yu Xiao, Hongyu Chen, Gaoge Sun, Joel W. Roberts, Ying Zhang, Liwei Zhang, Hang Yin; Purifying, Profiling, Probing, and Programming: The Chemical Biology of Extracellular Vesicles. Acc. Chem. Res. 2026; DOI: 10.1021/acs.accounts.6c00247
友情链接
