目的:随着社会经济的逐渐发展2型糖尿病发病逐年升高,与此同时全球膀胱癌的发病率和病死率也在增加。2型糖尿病是膀胱癌的独立危险因素,会明显增加膀胱癌的发生率及死亡率。虽然二者许多共同的危险因素,但其内在联系机制至今仍不非常明确,因此找到糖尿病与膀胱癌相关性背后的原因迫在眉睫。基因芯片一种常用技术手段,其可用于检测不同状态下差异基因表达情况。本研究旨在通过检测高糖及低糖条件下膀胱癌细胞差异基因表达情况,筛选目的基因加以验证,并通过进一步的细胞学实验了解其可能的作用机制,了解2型糖尿病易并发肿瘤的分子机制,为2型糖尿病预防膀胱癌的发生和靶向治疗提供实验依据。方法:一、基因芯片研究:膀胱癌T24细胞分别于5.5mmol/L(低糖)和25mmol/L(高糖)葡萄糖浓度下培养,使用Affymetrix人类Clariom D,Hu芯片系统地检测CircRNAs、LncRNA、miRNA和mRNA的表达,筛选差异倍数≥1.5的差异RNA。利用生物信息学靶定与高糖密切相关基因变化,筛选出目标基因。二、人群验证:我们回顾并收集天津医科大学第二医院泌尿外科就诊所有新发的膀胱癌癌患者的医疗资料,将46例膀胱癌患者依据是否合并糖尿病平均分为两组:单纯膀胱癌组及膀胱癌合并糖尿病组;同时我们收集了23例膀胱癌患者在合并糖尿病前后的临床资料。所有患者均进行TRIB3免疫组化染色及TRIB3表达与患者临床病理特征的相关性分析。三、细胞实验:高糖与低糖状态T24、EJ细胞应用克隆形成实验、MTT、transwell检测增殖、迁移水平,应用RT-PCR、WB检测高糖与低糖状态下T24、EJ细胞TRIB3mRNA及蛋白水平,应用MTT、transwell检测转染TRIB3siRNA前后T24、EJ增殖、迁移水平,进一步研究TRIB3通过MAPK/ERK1/2途径参与高糖促进T24细胞的增殖和迁移。结果:一、差异基因中以上调基因为主其中18922个基因表达上调,16776个基因表达下调。差异CircRNAs、Lnc RNA、miRNA、m RNA分别有3203、9355、1571、4792条。差异基因影响的生物学过程主要集中在内质网应激、蛋白质转录、DNA复制等方面;差异基因细胞组成主要集中细胞表面、细胞质、细胞浆、线粒体等部位;差异基因分子功能主要在成纤维细胞生长因子受体结合、蛋白活性、蛋白结合等方面;差异基因信号通路富集于NF-KB、TNF、NOD类受体信号通路等;差异基因改变所致信号通路改变主要集中于感染性疾病、免疫性疾病、肿瘤性疾病。通过筛选初步选定TRIB3作为研究对象。二、膀胱癌合并糖尿病组对比BMI更高P=0.024,合并高血压人数更多P=0.036,血红蛋白低P=0.004,空腹血糖高P<0.01,肿瘤分期高P=0.006,肿瘤分级高P=0.040,高表达TRIB3 P<0.001,且TRIB3与肿瘤分级分期正相关P=0.016;膀胱癌患者合并糖尿病前后TRIB3高表达P=0.032,肿瘤分期、分级更高P<0.01、空腹血糖更高P<0.01。三、高糖对比低糖培养条件下T24、EJ细胞的克隆形成明显增强、增殖明显增强、迁移明显增强,TRIB3在T24和EJ细胞中的mRNA和蛋白水平均明显升高,T24、EJ细胞转染TRIB3siRNA后检测细胞增殖、迁移水平下降,干扰TRIB3前后检测p-ERK1/2、ERK1/2、CCND1、MMP9的表达,p-ERK1/2、ERK1/2存在明显改变,加入MAPK通路抑制剂U0126明显抑制T24细胞TRIB3促进细胞增殖、迁移作用。结论:一、通过基因芯片检测发现,膀胱癌细胞在高糖浓度下对比低糖浓度存在大量差异表达的RNA,这些差异表达的分子可能与高糖促进膀胱癌发展和迁移过程密切相关,为后续进一步筛选与高糖下膀胱癌进展提供了基础,通过筛选初步选定TRIB3作为研究对象。二、膀胱癌合并糖尿病组对比单纯膀胱癌组BMI更高、合并高血压比例更高、血红蛋白较低、空腹血糖更高、具有更高的肿瘤分级及分期、TRIB3表达量升高;膀胱癌合并糖尿病后较合并糖尿病前肿瘤组织标本高表达TRIB3,肿瘤分期、分级更高、空腹血糖更高。三、高糖通过过表达TRIB3能促进膀胱癌细胞的迁移和增殖,TRIB3通过激活MAPK通路促进膀胱癌细胞增殖、迁移。