全世界膀胱癌的发病率位于全身恶性肿瘤的第五位,在泌尿系统恶性肿瘤中排在第二位。大约90%的膀胱癌患者的病理分型属于尿路上皮癌,其一般分为非肌层侵润性和肌层侵润性两种。大约80%左右的膀胱癌患者初期被诊断为非浸润性尿路上皮癌,虽然在后期积极的接受了膀胱内镜手术和膀胱灌注治疗,但在5年内复发的患者比例仍然占到50%-70%;并且有10%-30%的患者进一步发展成为肌层侵润性尿路上皮癌。浸润性尿路上皮癌具有较强的侵袭能力,患者的预后较差,5年生存率低,因此探索膀胱癌发生发展的分子机制,寻找可靠的生物标志物和有效的治疗靶点对提高膀胱癌患者的生存率显得尤为重要。微小核糖核酸(micro RNA,miRNA)是一种广泛表达的、大小为18-24nt的内源性非编码RNA,与靶基因的3?UTR特异性地结合从而抑制靶基因表达,在调节细胞的分化、增殖及凋亡中起重要作用。很多研究表明,miRNAs与多种肿瘤进展的有关,例如:胃癌、淋巴瘤、肝癌、肺癌、子宫内膜癌等等。miR-137是一个短链非编码的RNA分子,其主基因位于人染色体Lp22。有研究表明miR-137在膀胱癌中表达失调,但miR-137在膀胱癌中的作用还不清楚,尤其是如何影响膀胱癌的增殖和迁移还未见报道。因此,本文以miR-137为研究对象,分析了其在正常膀胱细胞和膀胱癌细胞系中,以及膀胱癌组织和邻近正常粘膜组织中的表达;通过生物信息学和荧光素酶报告实验鉴定其靶基因,并进一步分析了miR-137及其靶基因对膀胱癌细胞增殖、侵袭和迁移等生物学行为的影响,为阐明miR-137在膀胱癌发生中的作用机制奠定了基础。本论文使用高通量、高灵敏度和高特异性Agilent公司的miRNA芯片,所得的数据通过Agilent Feature Extraction 10.5和genespring分析研究了膀胱癌组织与癌旁正常膀胱组织的miRNA表达谱,从中选择在膀胱癌组织中表达上调的miR-137作为研究对象。同时,从生物信息学的角度,对miR-137的结构,表达特征进行了分析,并从表观遗传修饰甲基化的角度分析得出miR-137的表达与甲基化有一定的关系。进一步分析了miR-137在正常膀胱细胞系和膀胱癌细胞系,以及膀胱癌组织和邻近正常粘膜组织中的表达。实时定量PCR的结果表明,与正常的膀胱细胞系SVHUC-1相比,miR-137在膀胱癌细胞系中的表达显著上调;并且在所检测的50例临床病人的膀胱癌样本中,miR-137在肿瘤组织中的表达水平远高于邻近的正常粘膜组织,其中miR-137表达上调45例(45/50,90%),表达下调为5例(5/50,10%)。并将临床获取的50例膀胱癌组织按照pTNM和pM分组进一步进行分析,结果发现miR-137的表达随着膀胱癌的恶化、分期的进展而增高。分析了miR-137对膀胱癌细胞增殖、迁移及侵袭的影响。通过CCK-8细胞增殖实验结果表明,在膀胱癌细胞中过表达miR-137后促进了其增殖,而加入miR-137抑制剂后抑制了膀胱癌细胞的增殖。Transwell的实验结果表明,miR-137高表达促进膀胱癌细胞的侵袭和迁移,低表达抑制膀胱癌细胞的侵袭和迁移。通过生物信息学的方法预测并筛选了miR-137的靶基因,结果显示miR-137与膜蛋白受体基因PAQR3的3’UTR互补。定量RT-PCR的结果显示,在膀胱癌细胞T24中过表达miR-137后,PAQR3的表达降低;Western blot和荧光素酶的实验结果进一步证实,PAQR3是miR-137的一个靶基因。在T24细胞中转染PAQR3的siRNA后,PAQR3的蛋白表达显著降低;细胞增殖的实验结果显示,干扰PAQR3后,膀胱癌细胞T24的细胞增殖能力显著提高,这与miR-137过表达在膀胱癌细胞增殖中的影响相似。同时,在T24细胞中同时转染PAQR3过表达载体和miR-137mimics后,PAQR3表达恢复,进一步的实验表明PAQR3能拮抗miR-137对膀胱癌细胞系T24增殖和侵袭的促进作用。综上所述,miR-137在人膀胱癌的细胞和组织中的表达是显著上调的,过表达miR-137能够促进膀胱癌细胞的增殖,侵袭和迁移。在细胞水平上,miR-137可以靶向膜蛋白受体基因PAQR3,并对其产生负调控作用;并且PAQR3能拮抗miR-137对膀胱癌细胞系T24增殖和侵袭的促进作用。这些结果为进一步阐明miR-137/PAQR3在肿瘤发生中的功能研究奠定基础,并有望成为治疗膀胱癌的一种潜在策略。