多囊体(MVB)中的腔内小泡(ILV)既可被运送到溶酶体降解,也可释放为外泌体,参与细胞间通讯。ILV/外泌体生成机制尚未完全清楚。ESCRT机制是经典核心,但脂质环境同样关键。其中,BMP/LBPA是一种富集于晚期内体/MVB的非典型磷脂,由PG(磷脂酰甘油)在晚期内体合成。然而,PG如何从内质网(ER)到达晚期内体,进而用于BMP/LBPA合成,一直是未解之谜。BLTP2(KIAA0100)是一种新鉴定的桥样脂质转移蛋白(BLTP),定位于内质网(ER),但其细胞功能,尤其是与细胞器生成的关系,仍不清楚。SCAMP3是分泌载体膜蛋白家族成员,参与MVB生物发生和分选。该研究由此切入,探索BLTP2是否在ER-MVB接触位点发挥脂质转移功能,进而调控ILV外泌体生成。
助力研究
2026年9月7日,华中科技大学同济医学院基础医学院生物化学与分子生物学系、国家重症人兽共患病诊断与治疗重点实验室季维克团队在《Current Biology》发表题为“BLTP2 bridges the ER and MVB for exosome biogenesis at SCAMP3-dependent ER contacts”的研究论文。

该研究揭示了一条从ER到MVB的脂质转移通路:
(1)SCAMP3招募BLTP2:SCAMP3作为适配器,将ER锚定的BLTP2招募到Rab5调控的ER-MVB膜接触位点(MCS)。
(2)直接互作界面:BLTP2的C端α螺旋与SCAMP3的N端α螺旋直接结合。
(3)NEDD4负调控:NEDD4介导的SCAMP3泛素化会减弱BLTP2-SCAMP3互作,从而动态调控接触位点。
(4)脂质转移与ILV/外泌体生成:BLTP2向MVB转移PG等锥形脂质,为MVB内BMP/LBPA的合成提供底物,从而维持内体BMP/LBPA水平,促进膜弯曲与ILV形成。
(5)功能后果:BLTP2缺失导致MVB中ILV形成受损,进而使外泌体分泌减少,并最终影响细胞增殖和肿瘤生长;补充野生型外泌体可部分恢复。
这些发现将BLTP2-SCAMP3置于与ESCRT机制同一空间通路中,并提出BLTP2作为脂质预备因子,通过局部富集锥形脂质(PG及其产物BMP/LBPA),降低ILV出芽所需的高负曲率膜的能量屏障,与ESCRT协同驱动ILV出芽。
Polar-SIM在文中的作用
文中使用Polar-SIM拍摄了Figure 1G和Figure 2F。Figure 1G通过3D-SIM展示固定HeLa细胞中内源性BLTP2点状信号与ER标记mCh-Sec61β及SCAMP3囊泡连接处的空间关联,箭头指示BLTP2点状信号位于ER与SCAMP3囊泡的接触位点;Figure 2F通过3D-SIM展示活COS7细胞中BLTP2-GFP与mCh-SCAMP3的纳米级空间关系,验证SCAMP3依赖的BLTP2招募。

Figure 1G. Representative 3D-SIM images of fixed HeLa cells transfected with mCh-Sec61β and stained with antibodies against BLTP2 (green) and SCAMP3 (magenta) with maximum intensity projection of 15 z steps in the left and middle panels and volume rendering in the right panel. Arrows denote BLTP2 puncta associating with the junction between the ER marker and SCAMP3 vesicles.
Figure 1G. 固定HeLa细胞(转染mCh-Sec61β,抗BLTP2/抗SCAMP3染色)代表性3D-SIM图像;左、中图为15个z层最大强度投影,右图为体积渲染。箭头示ER标记—SCAMP3囊泡交界处的BLTP2点状信号。

Figure 2. (F) Representative 3D-SIM images of a live COS7 cell expressing BLTP2-GFP (green) and mCh-SCAMP3 (magenta) with two insets on the bottom. (G) Representative 3D rendering of a COS7 cell as in (F) with y-z projection to the left and x-z projection to the bottom, with an inset on the right processed by Imaris.
Figure 2. (F) 活COS7细胞(表达BLTP2-GFP和mCh-SCAMP3)代表性3D-SIM图像,底部为两个放大插图。(G) (F)中COS7细胞代表性3D渲染图;左为y-z投影,下为x-z投影,右为Imaris处理放大插图。

总结
从MVB/ILV生成机制,到BLTP2-SCAMP3在ER-MVB接触位点的脂质转移,再到外泌体分泌与肿瘤生长,华中科技大学同济医学院季维克团队于2026年9月在《Current Biology》系统解析了一条新的细胞器互作通路。Polar-SIM以3D-SIM超分辨成像助力Figure 1G和Figure 2F关键数据获取,帮助研究者在纳米尺度上定位BLTP2与ER-SCAMP3囊泡的空间关联。
Public Security Record Number:京公网安备11010802046288号