近日，国际顶尖学术期刊《Nature Communications》在线发表了来自我院李霞教授、原医学院陈浩教授（现在任职于广州医科大学）和浙江大学段树民院士团队合作的题为“In situ architecture of the intercellular organelle reservoir between epididymal epithelial cells by volume electron microscopy（基于体电子显微镜技术的附睾上皮细胞间细胞器储存库原位结构解析）”的研究论文。该研究首次利用体积电子显微镜技术（volume electron microscopy, vEM），又称体电镜技术，在哺乳动物附睾上皮细胞和小肠上皮细胞间发现并命名了一种新型细胞器储存结构——细胞间细胞器储存库（Intercellular Organelle Reservoirs, IORs），并揭示了其在细胞器周转和回收过程中的重要作用。
传统的透射电子显微镜（TEM）虽然能够提供高分辨率的二维图像，但在解析复杂的三维细胞结构方面存在局限性。本研究采用体电镜技术，将电子显微镜的高分辨率拓展到完整组织样本的空间中，成功实现了对完整附睾上皮细胞超微结构的高分辨率三维可视化。“体电镜技术是2023年《自然》杂志挑选出的对科学创新具有重大影响的七大技术之一，为我们提供了前所未有的视角，使我们能够清晰地观察到细胞内部复杂的三维结构，”李霞教授解释道，“正是得益于这项技术，我们才能够发现并详细描述 IORs 这一新型细胞器储存结构，这也是国际上首次将该技术应用于生殖医学领域的重要发现，未来我们将继续利用体电镜技术解析更多细胞超微结构的奥秘。”
研究发现，IORs 位于细胞侧向间隙（Lateral Intercellular Space, LIS）中，内含有蛋白质聚集体、自噬体、溶酶体相关细胞器和线粒体残留物等成分。免疫标记实验进一步证实了 IORs 中含有 P62、LC3、LAMP1 和 TOMM20 等细胞器标志物。“IORs 的发现为我们理解细胞器周转和回收提供了新的机制，”陈浩教授表示，“我们认为 IORs 可能作为附睾上皮细胞器降解产物的临时储存场所，并通过其边缘的氨基酸转运蛋白参与蛋白质的循环利用。在接下来的研究中，我们将进一步探索 IORs 的功能机制及其在细胞生物学和生殖医学中的潜在价值。”
本研究不仅充分发挥了体电镜技术在解析复杂细胞结构方面的强大能力，清晰展示了附睾上皮细胞和小肠上皮间 IORs 的三维结构，并确定了其内含物成分，为理解 IORs 的功能奠定了基础，为未来细胞生物学研究提供了新的技术手段。同时， IORs 内含有多种细胞器降解产物，其边缘存在氨基酸转运蛋白，提示 IORs 可能参与蛋白质的循环利用，为研究细胞器降解和物质循环提供了全新的思路。
《Nature Communications》是Nature的子刊，中科院1区Top期刊和Nature Index期刊，2023年影响因子17.694，我院为第一署名单位。论文第一作者为南通大学特种医学研究院李霞教授、南通大学医学院生殖医学研究所博士研究生乔枫、浙江大学冷冻电镜中心郭建胜、南通大学医学院硕士研究生姜婷。通讯作者为原南通大学医学院生殖医学研究院陈浩教授（现任职于广州医科大学）和浙江大学脑科学与脑医学学院段树民院士。体电镜技术由浙江大学冷冻电镜中心提供技术支持。此外，本研究还得到科技部重点研发计划和国家自然科学基金委等项目的支持。
论文链接： https://www.nature.com/articles/s41467-025-56807-9.pdf
（李霞）