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目的:明确细胞-晶体反应中外泌体miRNAs的表达谱,筛选出可能参与草酸钙肾结石形成的miRNA,并初步探讨外泌体及其miRNA调控巨噬细胞极化的机制。方法:以0、0.25、0.5、1、2、4、5、8、10 mmol/L的草酸与HK-2细胞作用48h,分别通过CCK-8法检测各组HK-2细胞的生存率;光镜下观察各组HK-2细胞的形态学变化;LDH法检测各组HK-2细胞的损伤情况。在此基础上选择0、2 mmol/L的草酸作用HK-2细胞48h,超高速离心法分别提取两个细胞系中的外泌体,并使用透射电镜、Western Blot和Nanosight纳米颗粒跟踪分析仪对外泌体进行鉴定。采用高通量miRNA生物芯片技术,检测2 mmol/L组与0 mmol/L组中外泌体中miRNA的表达谱,通过mirPath v.3数据库对miRNA进行靶基因预测;进行GO(Gene Ontology)分析和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)pathways分析寻找表达谱中差异性表达的miRNA所对应的靶基因及其富集的功能和信号通路,进一步构建miRNA-mRNA网络图。建立THP-1巨噬细胞培养系,分别加入PBS,Exo(-)(0 mmol/L组的外泌体),Exo(+)(2 mmol/L组的外泌体),LPS+IFN-γ和IL-4+IL-13,共培养48h。倒置相差显微镜观察各组巨噬细胞的形态学变化;RT-PCR检测各组巨噬细胞TNF-α、IL-1β、CD206和IL-1ra mRNA的表达情况;West-blot检测各组巨噬细胞IL-1β和CD206蛋白的表达情况;Elisa法检测各组上清液中IL-6和IL-10的含量。结果:各组HK-2细胞的生存率随草酸浓度升高而降低;各组HK-2细胞的损伤随草酸浓度升高而增加。透射电镜、Western blot和Nanosight纳米颗粒跟踪分析仪结果显示提取物为外泌体。生物芯片检测结果显示2mmol/L组外泌体中有92个miRNA存在差异性表达(p<0.01),其中表达上调的有73个,表达下调的有19个;对这92个差异性表达的miRNA进行靶基因预测,并对所预测的靶基因进行GO分析和KEGG pathways分析,发现有144个明显富集的GO项(94个上调和50个下调)以及16个明显富集的KEGG pathways(8个上调和8个下调);构建了miRNA-mRNA调控网络,其中有8个miRNA处于调控网络的核心,分别是miR-4259-5p、miR-625-5p、miR-378g、miR-604、miR-193a-3p、miR-1260b、miR-4447、miR-3175。此外,经过文献复习,发现miR-28-5p可能在调控巨噬细胞转型中发挥关键作用。Exo(+)组的巨噬细胞呈延长的成纤维细胞形态,其M1型标记物TNF-α和IL-1β的mRNA、IL-1β的蛋白和IL-6的表达均增加。结论:草酸对HK-2细胞的毒性作用有明显浓度依赖性;超高速离心法可以提取到含量丰富,纯度较高,具有生物学活性的外泌体;成功鉴定了高草酸背景下HK-2细胞系分泌的外泌体中差异性表达的miRNA,并构建了miRNA-mRNA调控网络,miR-28-5p可能通过调控巨噬细胞向M1型极化在成石过程中发挥重要作用。