细菌性脑膜炎是一种严重的中枢神经系统感染性疾病,肠外致病性大肠杆菌(Extraintestinal pathogenic Escherichia coli,Ex PEC)是引起该疾病的一种常见病原菌。Ex PEC能够在体内引起高水平菌血症,黏附和侵入脑微血管内皮细胞(Brain Microvascular Endothelial Cells,BMECs)并跨越血脑屏障。在这一过程中,细菌能够激活胶质细胞并引起外周免疫细胞向中枢迁移,最终引起中枢炎症反应。然而,病原在突破血脑屏障过程中如何有效的激活星形胶质细胞引起炎症反应尚不清楚。外泌体是由细胞所分泌的一种微小囊泡,其直径为30-140 nm。具有双层膜结构,内含蛋白质、DNA和RNA等多种生物活性物质,外界刺激和细胞本身的变化均能导致外泌体内容物的变化。外泌体能够借助不同的内容物参与调节多种生理和病理过程,包括介导髓鞘形成,修复受损组织,传递毒性蛋白,诱发炎症反应等。为了探究内皮细胞来源的外泌体是否参与细菌性脑膜炎过程中细胞之间的调控,本研究分离鉴定了Ex PEC感染的BMECs中的外泌体,并对其内容物进行了质谱分析,初步探讨了其蛋白内容物介导星形胶质细胞活化的分子机制,主要研究结果如下:1、从脑微血管内皮细胞中成功的分离并鉴定了外泌体,发现感染组外泌体能够被星形胶质细胞摄取并促使星形胶质细胞激活,产生多种细胞因子,趋化因子以及血管内皮生长因子A(Vascular Endothelial Growth Factor A,VEGFA);2、使用非标记定量质谱鉴定了感染组外泌体蛋白1294种和对照组外泌体蛋白1694种,与exo-control相比,exo-infect中有30个蛋白显著上调,29个蛋白显著下调,蛋白质组结果的生物信息学分析显示,外泌体中包裹的生长分化因子15(Growth Differentiation Factor 15,GDF15)可能是其主要效应物;3、exo-infect中的差异表达蛋白GDF15能够激活U251,促进U251细胞的CXCL3、IL8显著上调表达,还可通过磷酸化Erk1/2信号通路上调VEGFA的表达。本研究从外泌体的角度探究了Ex PEC感染诱导星形胶质细胞激活的分子机制,为细菌性脑膜炎机制的进一步解析提供了新的思路。