细胞外囊泡是由几乎所有类型细胞分泌的纳米级囊泡，富含蛋白质、核酸以及代谢物等多种分子信息，近年来已成为液体活检领域极具潜力的生物标志物。然而，目前对细胞外囊泡的研究多集中于核酸与蛋白质等成分的分子表征，对其内在代谢活性及其在生理与病理过程中的功能意义仍鲜有探索。

在炎症反应中，巨噬细胞发挥关键作用，其极化状态与酶的代谢活性密切相关，针对内脏器官炎症中细胞样本获取困难的问题，开发基于细胞外囊泡的代谢活性检测方法，有望为炎症性疾病的无创诊断提供新思路。

针对以上问题，南京邮电大学汪联辉/丁显光教授团队提出一种可用于细胞外囊泡代谢活性评估的检测新方法ACTIVITY（Amplified cascade-catalysistesting for vesicular metabolic activity），建立了基于生物-电化学级联催化的信号放大策略：首先利用细胞外囊泡的生物催化活性，将底物转化为电化学活性分子；进一步结合电催化试剂，实现电流信号的显著放大。

该方法可实现细胞外囊泡的高灵敏、高特异性分析，其灵敏度较传统方法提高约三个数量级。在巨噬细胞极化模型中，分别利用鼠源、人源及原代巨噬细胞，验证了该方法可有效表征巨噬细胞的促炎/抗炎表型。在临床探索方面，研究团队利用病人肺泡灌洗液中分离的细胞外囊泡进行ACTIVITY分析，实现了肺炎患者与健康人群的有效区分，在肺炎诊断及疗效监测方面展现出良好的应用前景。

图1. 级连催化体系实现细胞外囊泡代谢活性分析。图片来源：Nat. Commun.

本研究突破了将细胞外囊泡视为被动分子载体的传统认知，将其定义为具有独立功能的代谢活性单元，系统开展了基于囊泡代谢活性的表型分析，为从代谢功能层面理解细胞外囊泡在疾病发生发展中的作用提供了新的视角，也为开发新型功能性生物标志物奠定了理论基础。

该工作以 Amplifying metabolic profiling of extracellular vesicle dynamics with ACTIVITY为题发表在国际学术期刊Nature Communications 上。南京邮电大学丁显光教授为论文通讯作者，青年教师于汝佳为论文第一作者。汪联辉教授在肺炎诊断模型构建以及细胞外囊泡化学分析方面提供了重要指导。

论文信息：

https://www.nature.com/articles/s41467-026-71030-w

作者信息：

于汝佳http://chem.njupt.edu.cn/2025/0918/c15410a288975/page.htm

丁显光http://chem.njupt.edu.cn/2022/0429/c15410a219970/page.htm

汪联辉http://chem.njupt.edu.cn/2022/0429/c15410a219955/page.htm