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背景:全球范围内,原发性肝癌（Primary hepatic carcinoma,PHC）是癌症相关死亡的第三大原因,其主要病理类型为肝细胞性肝癌（Hepatocellular carcinoma,HCC）。目前,外科手术切除仍然是治疗HCC最有效的手段,但HCC的高转移率及高复发率严重制约了 HCC患者的远期疗效。除此之外,临床上常用的HCC特异性诊断指标不够敏感,又因肝脏具有强大的代偿能力,当患者出现症状就诊时多已处于癌症中晚期,错过最佳手术时期。在引起HCC进展的众多因素中,肿瘤微环境（Tumor microenvironment,TME）是HCC生长及侵袭的重要影响因素。癌症相关成纤维细胞（Cancer associated fibroblasts,CAFs）是TME的重要组成部分,其在促进肿瘤内血管新生中的作用越来越受到关注。因此,阐明HCC发生发展过程中TME信号交流调控网络及其促进肿瘤内血管新生的机制并探究临床治疗靶点是目前急需解决的问题。外泌体作为细胞与TME之间交流的重要通讯方式,其所携带的miRNAs在调控TME改变过程中的潜在作用有待进一步研究。方法:首先利用免疫组化法证实CAFs在HCC进展过程中的重要性,明确CAFs是肿瘤进展的关键环节;其次,提取HCC来源外泌体并鉴定,利用功能学实验检测HCC来源外泌体对肝星状细胞（Hepatic stellate cell,HSCs）的激活作用;随后,筛选外泌体中多种与HCC生长相关miRNAs的表达水平改变,并利用siRNA及miRNA mimic验证筛选出的miRNA对HSCs的激活作用;我们将进一步通过western bloting技术验证miRNAs激活HSCs的相关蛋白分子及信号通路,利用相关信号通路抑制剂反向验证;最后,通过体内及体外实验揭示激活后的HSCs对肿瘤内血管新生的影响,并在临床标本中加以验证,提出HCC外泌体通过激活HSCs促进肿瘤内血管新生的潜在机制。结果:我们通过免疫组化法染色人HCC组织及小鼠HCC原位移植瘤组织中CAFs特异性标记物α-SMA（Alpha smooth muscle actin）,结果提示CAFs主要存在HCC组织边缘。提示CAFs与HCC的生长及侵袭关系密切,很有可能是HCC进展过程中的关键步骤。利用超速离心法提取HCC细胞分泌的外泌体及正常肝细胞分泌的外泌体并鉴定,结果提示囊泡直径符合外泌体直径,同时外泌体特异性标记物CD9、CD63和CD81也高表达;进一步选取不同视野下外泌体进行直径及数量的计算,结果发现HCC细胞及正常肝细胞均能分泌外泌体,其外型及直径无明显差别,但HCC细胞外泌体培养基上清中外泌体数量比肝细胞培养基上清中外泌体数量多,提示HCC细胞具有比正常肝细胞更强的外泌体分泌能力;我们将HCC外泌体及正常肝细胞外泌体加入HSCs培养体系中,结果提示:与肝细胞来源的外泌体相比,HCC细胞来源的外泌体能够促进HSCs肌成纤维化激活,特异性标记物 α-SMA、FAP（Fibroblast activation protein）、FSP（Fibroblast specific protein）表达水平升高,并呈现出浓度梯度依赖性;同时HSCs增殖水平增高、细胞S期比例增加、迁移能力增强、细胞收缩力增强并合成大量炎性细胞因子（IL-1、IL-6、IL-8、SDF1、CCL5、CCL2）,具有 CAFs 表型;我们对 HCC 生长相关miRNAs进行筛选,发现miR-21是HCC来源外泌体中导致HSCs激活的主要生物活性物质,其在HCC细胞及其外泌体中都存在高表达;予HSCs细胞转染miR-21同样能够促使HSCs激活。在进一步的机制研究中,miR-21通过抑制HSCs细胞内PTEN蛋白表达水平,进而促进细胞内AKT信号通路激活,最终导致HSCs激活,并影响HSCs向CAFs转化的过程;当利用siRNA干扰HCC细胞中miR-21表达后,其分泌的外泌体中miR-21同样降低,进一步的实验证明缺乏miR-21的外泌体不足以激活HSCs;利用AKT抑制miR-21激活的HSCs内AKT信号通路的激活,同样能够逆转HCC外泌体对HSCs的激活作用。我们接下来探究了激活的HSCs对血管内皮细胞的刺激作用,结果提示激活的HSCs通过释放促血管生成因子（VEGFA、MMP2、MMP9、bFGF、TGFβ）的直接作用以及释放细胞外基质的间接作用促进内皮细胞增殖并形成管状结构以及HCC皮下移植瘤血管新生。最后,我们在人体标本中验证了 miR-21、CAFs以及血管新生的关系。我们提取HCC患者及正常人血浆外泌体,电镜及western blotting鉴定其直径及标记物均符合外泌体标准;HCC患者血浆外泌体miR-21表达水平较正常人高,肿瘤组织内也同样存在不同程度高表达;相关性分析提示血浆外泌体miR-21来源于HCC组织;肝脏miR-21表达水平与患者肝切除术后无病生存期及生存率呈反比;利用免疫组化染色HCC免疫切片,结果显示:miR-21高表达的HSCs高表达CAFs标记物,细胞周围存在大量细胞外基质及新生血管。结论:HCC细胞通过外泌体运输miR-21至HSCs,调控细胞内PTEN/AKT信号通路的激活,使HSCs向CAFs表型转化,进而分泌促血管生成因子及细胞外基质,加速HCC肿瘤内血管新生。