研究目的:尿源性干细胞（Urine-derived stem cell,USCs）也被称作尿源性间充质干细胞,是一种可以从尿液中分离得到并且具有巨大应用前景的间充质干细胞。而膀胱癌作为泌尿系统最常见的肿瘤之一,其在发生发展的过程中必然会和尿液中的USCs互相作用。虽然已有多种间充质干细胞被确认会对肿瘤的发生和发展造成不同影响,但USCs和膀胱癌之间的具体作用机制至今尚未明确。本论文旨在从人尿液样本中分离培养得到尿源性间充质干细胞,通过将其与膀胱癌细胞系进行共培养来检测两种细胞之间在生长、侵袭、迁移等方面的相互影响,明确USCs在膀胱尿路上皮癌疾病发展过程中所发挥的作用,并探索其中可能存在的调控机制,为尿源性间充质干细胞在泌尿肿瘤相关领域中的应用提供重要理论依据。研究方法:1.从正常人的尿液样本中分离并提取尿源性间充质干细胞（USCs）,流式细胞仪鉴定细胞表面抗原分子,利用荧光染色测定USCs在尿液环境下的存活能力。2.通过收集5637和T24膀胱肿瘤细胞的条件性培养基用于USCs培养,用MTT法测定USCs的增值能力变化。并使用Transwell小室共培养测定USCs分别与膀胱癌细胞系5637和T24共培养后迁移能力的变化,利用qPCR方法检测T24和5637细胞中间充质干细胞经典归巢诱导因子SDF1-α的变化。评价膀胱肿瘤细胞对于USCs的作用。3.通过Transwell小室或通过收集USCs条件性培养基的方法把USCs与膀胱癌5637和T24细胞来进行共培养,利用MTT法检测细胞增殖能力变化同时用结晶紫染色确定Transwell实验中细胞侵袭侵袭能力的变化,应用Western blot和qPCR方法检测两种膀胱癌ERK、MTOR、AKT通路以及E-cadherin等EMT相关因子的蛋白表达水平,评价USCs对膀胱肿瘤恶性表型的影响。实验结果:1.从尿液中成功分离获得USCs,并建立了适合其生长的培养体系,获得可以稳定表达和传代的细胞系;流式细胞术鉴定USCs细胞系发现CD29、CD73、CD90表达阳性,CD31、CD34、HLA-DR表达阴性,表明本研究从尿液中提取的细胞的确为USCs。细胞活性荧光染色鉴定发现USCs能够在人工模拟尿液环境下存活6h以上,并且保持较高存活率。2.USCs使用5637以及T24的条件性培养基培养后进行细胞活性分析,发现两种膀胱癌细胞系均能够促进USCs的增殖,采用Transwell小室将膀胱癌细胞系5637、T24分别与USCs共培养,发现与膀胱癌细胞系共培养后的USCs迁移能力增强;qPCR结果发现共培养后的T24、5637细胞中基质衍生因子1-α（SDF1-α）的m RNA表达发生显著增强,进而诱导USCs向肿瘤组织进行归巢。3.在5637和T24细胞系中使用USCs条件性培养基培养后进行细胞活性分析,发现两种膀胱癌细胞系的增殖活性都发生了上调。采用Transwell小室将USCs与膀胱癌细胞系5637和T24共培养后发现USCs能够使明显增强T24和5637细胞的侵袭能力。应用western blot和qPCR方法检测T24和5637细胞的侵袭相关指标,发现USCs可以促使T24细胞发生上皮间充质转化（EMT）,并且可以同时下调T24和5637细胞系的E-cadherin蛋白表达水平,而这可能是导致T24细胞侵袭能力增强重要原因。使用Western blot方法检测细胞增殖相关通路后发现与USCs共培养后T24、5637细胞的ERK蛋白磷酸化水平上调,我们推测ERK通路的功能上调可能是促使膀胱癌细胞增殖活性变强的原因之一。结论:本研究成功从人尿液组织中分离得到可以稳定表达并传代培养的USCs,鉴定确认其来源无误,且USCs在模拟尿液环境中可以稳定存活6h以上。同时通过体外共培养证明USCs在T24和5637细胞系中能够通过上调ERK磷酸化水平来促进肿瘤细胞的生长,并且可以通过诱导EMT转变的途经来增强膀胱癌细胞系的侵袭能力。可以通过激活AKT-MTOR通路上调TGF-β的分泌。的同时T24和5637两种膀胱癌细胞系也可以通过分泌SDF1-α增强USCs的迁移能力来诱导其归巢至肿瘤组织。本研究对USCs的基本特性及其在膀胱尿路上皮癌细胞生长及侵袭等病理过程中发挥作用机制的探讨,可以为癌症治疗和预防复发提供新的研究平台和临床策略,并且对USCs在泌尿系统领域中的应用同样具有重要意义。