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【背景】膀胱癌(Bladder Cancer,BC)是全球第九大最常见的肿瘤,同时是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一。近三十年来,临床上BC的诊断、治疗方式和5年生存率基本没有改善,所以研究BC的发病机制,为临床诊疗提供新靶标和新思路是目前的关键。外泌体(exosome)是由大多数细胞分泌的细胞外囊泡的一种,在细胞与细胞的信息交流中发挥重要作用,影响肿瘤的发生、侵袭和转移。与正常细胞相比,肿瘤细胞分泌的外泌体更多,可以作为诊断和监测预后有效的标志物。近年来发现BC细胞产生的外泌体可以调节细胞通路,影响肿瘤的发展。微小RNAs(micro RNAs,miRNAs)是一类被证实与肿瘤发生、发展密切相关的高度保守的非编码的小分子单链RNA。成熟的miRNAs通过与靶信使RNA互补序列结合,广泛参与基因表达的调控,发挥类似于癌基因或抑癌基因的作用。同时有研究证实miRNAs通过外泌体途径从癌细胞转移到肿瘤微环境中的正常细胞,引起后者异常增殖癌变。miR-133b(micro RNA-133b)首先在心肌细胞中被发现,在肾癌、乳腺癌、前列腺癌等肿瘤中异常表达,与肿瘤的进展密切相关。文献报道miR-133b在BC中表达降低,但是否能够通过外泌体途径发挥作用及潜在的机制尚未研究。【目的】研究外泌体源性miR-133b在BC中的表达模式;分析miR-133b过表达及外泌体源性miR-133b对BC细胞增殖、凋亡以及裸鼠移植瘤生长的影响;探讨外泌体源性miR-133b在BC发生发展中的作用机制。【方法】(1)实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,q RT-PCR)验证miR-133b在组织和血清外泌体内的表达,及在外泌体中的稳定性;(2)Kaplan-Meier生存曲线分析miR-133b表达与BC患者生存时间的关系;(3)用RNase单独或联合Triton X-100处理细胞上清,分析miR-133b主要存在方式;(4)PKH67荧光标记外泌体示踪,分析亚细胞定位;(5)转染miR-133b mimics,获得高表达miR-133b的BC细胞株及高表达miR-133b的外泌体(miR-133b-EXO),进行Cell Counting Kit-8(CCK8)、克隆形成及细胞凋亡实验,对外泌体源性miR-133b在BC中的生物学功能进行分析;(6)agomir-miR-133b试剂及miR-133b-EXO注射裸鼠移植瘤,研究对肿瘤生长的影响;(7)生物信息学预测miR-133b的靶基因;(8)q RT-PCR检测BC癌组织及癌旁组织中靶基因的表达;(9)q RT-PCR与Western blot分析miR-133b对靶基因m RNAs及蛋白表达的影响。【结果】(1)miR-133b在BC癌组织中表达明显低于癌旁组织,P<0.05。(2)BC患者血清中外泌体内miR-133b的表达明显下调,且表达稳定,不随着温度的改变而发生明显的变化。(3)生存曲线显示低表达miR-133b的BC患者总生存时间明显缩短,P<0.01。(4)单独经RNase处理时,miR-133b的水平基本没有变化,但在RNase和Triton X-100同时处理时,miR-133b的水平明显降低,表明miR-133b主要包被于膜结构中,游离形式存在较少。(5)外泌体与细胞共培养后,PKH67显示外泌体主要定位于细胞质中。(6)miR-133b mimics转染BC细胞或miR-133b-EXO与BC细胞融合培养后,均可体外抑制细胞增殖、降低细胞克隆形成能力,并且诱导BC细胞凋亡。(7)agomir-miR-133b及miR-133b-EXO注射裸鼠移植瘤均可在体内抑制肿瘤生长。(8)miR-133b与双特异性蛋白磷酸酶1(Dual-specificity protein phosphatase 1,DUSP1)启动子内的两个相邻序列具有互补性。(9)DUSP1 m RNA在BC癌组织中表达明显低于癌旁组织,P<0.05。(10)miR-133b mimics转染BC细胞以及miR-133b-EXO与BC细胞融合培养后,DUSP1 m RNA和蛋白表达均下降。(11)在裸鼠移植瘤组织注射agomir-miR-133b试剂或miR-133b-EXO,DUSP1 m RNA和蛋白表达同样下降。【结论】miR-133b在BC组织中低表达,且与生存时间正相关。外泌体源性miR-133b在BC患者血清中表达明显下调。外泌体源性miR-133b可以抑制BC细胞增殖,促进细胞凋亡以及影响裸鼠移植瘤的生长。进一步研究发现miR-133b可以通过外泌体方式调节DUSP1的表达,从而抑制BC的发展。研究从外泌体途径阐明了BC可能的发病机制,也为BC的诊断与治疗提供新靶标。