提到ATP，大多数学过生物的人都会想到它是一种地球上所有生物通用的细胞内能量货币，为细胞内绝大多数耗能过程直接提供能量。然而，殊不知，现在越来越多的证据表明，它还可以被很多生物的细胞分泌到胞外，然后作为一种胞外信号分子发挥着重要作用。虽然在20世纪中叶生化学家就发现了ATP作为通用细胞内能量载体的重要性，但是关于ATP作为细胞外信号分子重要性的里程碑式发现又花了近20年的时间。在过去的几十年里，嘌呤能信号转导系统在动物或植物等多细胞生物中的重要性已经确立。例如，胞外的ATP (extracellular ATP，eATP)通过与特定的P2受体结合，激活嘌呤能信号通路，参与哺乳动物的许多生理和病理过程，它们包括凝血、炎症或败血症发生等过程。

嘌呤能信号通路涉及eATP与特定的P2受体结合，这些受体分为离子型P2X和与G蛋白偶联的代谢型P2Y型。在与eATP结合后，P2X受体发生构象变化并促进单价和二价阳离子沿其浓度梯度（主要是Na离子、Ca离子输入和K离子输出）的流入和流出。P2Y受体激活刺激性或抑制性G蛋白，其介导下游信号调节cAMP和磷脂酶Cβ水平。

胞外ATP还可以被水解为ADP和AMP，而AMP还可以进一步水解为腺苷。一旦水解为腺苷，腺苷还能够结合四种不同的受体：A1、A2A、A2B或A3。所有四种都是与G蛋白偶联的代谢型受体，主要通过调节cAMP来转导细胞外信号。与ATP受体相反，腺苷受体在减轻炎症方面发挥着关键作用。这种动态调节使嘌呤能信号既具有促炎作用（主要但不完全通过P2受体）又具有抗炎作用（主要但不完全通过P1受体）。

然而，不仅是多细胞生物，而且在系统发育上更古老的单细胞真核生物（如酵母）也使用eATP作为细胞外信号分子。例如白色念珠菌（C. albicans），它们通过传导通道以组蛋白5依赖的方式分泌ATP。这种eATP随后导致邻近白色念珠菌细胞中的细胞死亡。再如，酿酒酵母（S. cerevisiae）以MCD4依赖性方式分泌纳摩尔级的ATP。因此，ATP及其其代谢物（ADP、AMP和腺苷）可能作为单细胞真核生物的细胞间信号分子，但其机制仍有待阐明。

不仅是这种单细胞真核生物，而且原核生物也能够分泌ATP，现在越来越多的研究显示，入侵细菌是宿主中eATP的重要来源及其在细菌-宿主相互作用中作为一种跨界信号分子的重要性，尤其是在肠道或口腔的粘膜部位。例如，肠道相关淋巴组织的滤泡T辅助细胞(Tfh)受细菌的eATP调节。

在细菌方面，Ivanova等人于2005年获得了第一个结果。对在海洋肉汤2216中培养的86种异养环境（海洋）细菌的上清液进行eATP筛选显示，革兰氏阴性α-变形菌和γ-变形菌在体外分泌微摩尔至毫摩尔范围的ATP。测得的浓度介于0.2和7 mM之间。有的上清液中的浓度甚至超过了在细胞内测得的值。在体内，共生细菌分泌ATP的能力是从小鼠粪便和人类粪便、尿液和皮肤的分离物中评估的。在小鼠粪便中，鸡肠球菌(E. gallinarum)、粪肠球菌(E. faecalis)和大肠杆菌(E.coli)和人类标本中，仅在革兰氏阳性大肠杆菌培养物的上清液中检测到eATP的存在。

那么，细胞是如何把胞内的ATP分泌出去的呢？

对于真核细胞，ATP释放主要有三种不同的机制：(1)通道介导的释放；(2)囊泡介导的释放；(3)非特异性释放。这三种机制可以参考“我爱生化”曾经发过的推送（ATP能不能进出细胞）。

然而对于原核细胞，可以葡萄糖触发、呼吸链和生长依赖性方式分泌ATP，但分泌的详细机制不像真核细胞那样比较清楚。细菌可能通过以下几种机制：（1）孔蛋白；（2）通过机械敏感通道；（3）外膜囊泡；(4)裂解机制。

总之，ATP除了在胞内充当通用的能量货币，还是细胞间嘌呤能信号系统的主要参与者。嘌呤能信号已被广泛研究，尤其是在多细胞生物中，但是越来越多的证据表明，在系统发育上更古老的生物，如真核和原核单细胞生物也使用这种多功能通信系统。