雄性哺乳动物的睾丸间质细胞合成睾酮是一个高耗能过程，且易导致线粒体损伤。尽管面临这些挑战，间质细胞仍表现出显著的长期存活能力和极低的更新率，提示在如此苛刻的条件下存在维持其线粒体稳态的特化机制。

2026年2月27日，中山大学项鹏，肖海鹏，邓春华和陈莉莉共同通讯在Nature Cell Biology 在线发表题为“An extracellular vesicle-mediated mitochondrial transfer network critical for testosterone synthesis”的研究论文。该研究揭示了一种存在于间质细胞与不同睾丸巨噬细胞亚群之间的线粒体转移网络。间质细胞释放含有缺陷线粒体的细胞外囊泡，这些囊泡通过依赖于TREM2的过程被CD206hi睾丸巨噬细胞清除。

在睾丸巨噬细胞中敲除Trem2会破坏这一转移过程，导致睾酮合并受损。相反，间质细胞通过ITGβ1–VCAM1交互作用，从MHCIIhi睾丸巨噬细胞获取含有功能正常线粒体的细胞外囊泡。在间质细胞中缺失Vcam1会阻碍此种线粒体转移，从而损害睾酮生产。综上所述，该研究结果揭示了一个先前未被认识的、存在于间质细胞与睾丸巨噬细胞之间的线粒体转移网络，该网络保障了间质细胞的稳态和睾酮合成，为维持组织稳态的细胞间通讯机制提供了重要见解。

睾酮是一种关键的性激素，在男性生殖系统的发育与维持中发挥着核心作用。它调控着睾丸、附睾、前列腺和阴茎等生殖器官的形态发生与成熟。睾酮促进男性第二性征的发育，并维持男性性功能。此外，睾酮是启动和维持精子发生过程所必需的，这对于维持男性生育力至关重要。除生殖效应外，睾酮对全身生理机能具有重要的调节作用，包括肌肉形成、骨矿化、脂肪代谢和认知过程。这些功能确立了睾酮作为决定男性表型、生殖能力和全身健康的核心因素。

在雄性哺乳动物中，睾酮的合成几乎完全由睾丸间质细胞（LCs）完成。这是一种特化的细胞群，仅占睾丸总细胞数的1–2%。LCs位于生精小管间的间质区，结构独特，以体积大、线粒体分布密集为特征。睾酮的生物合成发生在线粒体中，其限速步骤是胆固醇穿过线粒体外膜进入线粒体基质的核转位过程。此外，LCs的功能与线粒体生物能量学内在相关。睾酮的产生需要稳定的线粒体膜电位（MMP）和高效的ATP生成，因为LCs主要依赖线粒体氧化磷酸化来供应ATP。然而，通过电子传递链生成ATP会产生活性氧（ROS）作为副产物，而睾酮生物合成本身也通过线粒体P450酶活性产生额外的ROS。这种累积的ROS负荷使LCs处于氧化应激的高风险之中，可能威胁线粒体完整性和睾酮生成，进而可能导致男性性腺功能减退。成年睾丸中LCs寿命极长且更新率低，进一步加剧了这些挑战。这一矛盾现象提示，存在特化的机制来长期维持线粒体健康。

间质细胞整合睾丸巨噬细胞来源的线粒体以支持睾酮产生（图片源自Nature Cell Biology ）

细胞间线粒体转移已成为一种保守的细胞间通讯模式，用以支持线粒体稳态和细胞功能。例如，成骨细胞向祖细胞捐赠线粒体以促进其分化和骨形成；间充质干细胞将线粒体转移至内皮细胞以增强其定植能力；以及应激诱导的受损线粒体被挤出，以供视网膜中Müller胶质细胞清除。然而，线粒体转移是否在睾丸中发挥作用以维持LCs的线粒体功能和细胞活性，目前尚不清楚。

本研究中，作者证明LCs通过一种依赖TREM2的过程，向CD206高表达的睾丸巨噬细胞（tMacs）释放含有缺陷线粒体的细胞外囊泡（EVs）。相反，LCs通过ITGβ1–VCAM1交互作用，从MHCII高表达的tMacs处获取含有功能正常线粒体的EVs。破坏LCs与tMacs之间的线粒体转移网络会损害睾酮的生成。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41556-026-01896-x