功能异常的线粒体不断积累会对心肌细胞造成损伤，通过大细胞外囊泡将其运走可能是细胞排除潜在危害的方式之一。

心肌细胞收缩需要大量线粒体提供能量，但功能失调的线粒体会产生过量活性氧，对细胞造成损伤。通常，心肌细胞通过溶酶体降解异常线粒体，但当溶酶体功能受损时，细胞也会采取其他替代方案解决问题。

在本研究中，作者尝试探索一种不借助溶酶体的线粒体清除方式，即通过大细胞外囊泡（large extracellular vesicles）将异常线粒体移出细胞，保护细胞免于损伤。

抑制溶酶体，EVs释放增加

为了解溶酶体功能障碍与EVs分泌的关系，作者用Baf A1（用于阻断溶酶体自噬作用）处理小鼠胚胎成纤维细胞（MEFs）并收集EVs进行观察，结果显示Baf A1处理增加了EVs的分泌量，其中大EVs中的线粒体蛋白水平显著增加。对EVs蛋白组分进行分析，结果提示大EVs可能包含完整的线粒体。用氯喹（Chloroquine, 溶酶体抑制剂）处理实验动物（小鼠）并观察EVs分泌情况，结果显示包含线粒体的大EVs增加，且这些EVs主要来自心肌细胞。

Rab7缺陷，EVs分泌增加

Rab7促进多泡体（MVB）与溶酶体的融合，细胞实验及动物实验表明，当Rab7缺失时，大/小EVs的释放均增加。此外，Rab7缺失时，内体活性增强，线粒体由CD81阳性EVs分泌。

大EVs的分泌不依赖于自噬途径

进一步实验证明，大EVs的分泌是独立于自噬的，自噬小体可以与MVBs融合，并通过分泌EVs清除其中的细胞毒性物质。

细胞对应激的敏感性

Rab7缺失的细胞或小鼠，含有泛素化物质的EVs分泌增加，其中包括完整线粒体。在Rab7缺陷细胞中，Rab27a（调节EVs分泌）敲除使大EVs分泌减少，细胞对应激的敏感性增加。

Rab7缺陷，大EVs分泌增加

体内外实验表明，Rab7缺陷导致心脏组织自噬功能受到影响，大EVs分泌增加且其中的线粒体蛋和DNA含量增加。这些大EVs分泌到细胞外后被巨噬细胞捕获，以完成对细胞有害物质的清除，这个过程不引起炎性反应（未观察到炎性标志物的变化）。

衰老/疾病与大EVs分泌

心肌细胞寿命较长，随着年龄增加，溶酶体清除有害物质的负担增加。比较4月龄（幼年）及24月龄（老年）小鼠心脏中EVs的分泌水平，结果表明老年小鼠分泌的含有线粒体的大EVs显著增加。此外，Danon病（该病与溶酶体自噬缺陷有关）患者心脏组织中含有线粒体的大EVs水平高于正常对照。

文章结论

通过以上研究，作者明确了当溶酶体功能受损时，细胞可通过替代途径清除线粒体及泛素化蛋白，即通过大EVs将其分泌到细胞外。分泌的大EVs很大程度上不会进入循环系统，而是被邻近的巨噬细胞吞噬，完成对有害物质的清除。

Liang W, Sagar S, Ravindran R, Najor RH, Quiles JM, Chi L, Diao RY, Woodall BP, Leon LJ, Zumaya E, Duran J, Cauvi DM, De Maio A, Adler ED, Gustafsson ÅB. Mitochondria are secreted in extracellular vesicles when lysosomal function is impaired. Nat Commun. 2023 Aug 18;14(1):5031. doi: 10.1038/s41467-023-40680-5. PMID: 37596294; PMCID: PMC10439183.