细菌性脑膜炎是一种重要的致死性传染性疾病,致脑膜炎大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)是其主要病原,破坏血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)是E.coli引起脑膜炎的关键步骤。BBB能够通过控制相关物质的进出使中枢神经系统(central nervous system,CNS)免受血液中的毒素和病原体的侵害。BBB主要由脑微血管内皮细胞(brain microvascular endothelial cells,BMECs)、星形胶质细胞和周细胞组成,细胞间的物质交换与信息交流对维持BBB结构与功能的完整性至关重要。外泌体是一种由细胞二次胞吞形成的微小囊泡,通过携带蛋白质、核酸和脂质等物质在细胞间的信息传递中发挥着重要作用。E.coli通过与BMECs相互作用能够引起BBB结构完整性的丧失和功能的改变,BMECs来源的外泌体在这一过程中发挥的作用尚不清楚。为此,本研究采用致脑膜炎大肠杆菌PCN033感染BMECs细胞,并对该细胞来源的外泌体进行分离鉴定。在此基础上,对感染前后BMECs来源的外泌体的功能进行了探究,并对外泌体中的miRNA进行了测序分析。在实验结果中发现,利用PCN033感染BMECs后,提取的外泌体与BMECs互作后,使BMECs的跨细胞电阻被显著降低,紧密连接蛋白的表达(ZO-1和Occludin)被显著下调,而BMECs活化标志基因ICAM-1的表达被显著上调;同样,外泌体和星形胶质细胞U251互作后,使U251活化标志基因GFAP的表达被显著下调;对外泌体的miRNA进行测序分析,经荧光定量PCR验证,发现mir-146a-5p、mir-497-5p、mir-5008-3p、mir-6854-5p、mir-4449、novel-183在感染后BMECs来源的外泌体中显著上调。根据靶基因预测/KEGG结果,上述差异表达的miRNA的候选靶基因主要参与细胞增殖、生长和存活,炎症反应和酶催化活动等,因此推测外泌体可能携带这些miRNA来影响BMECs的屏障功能和U251的炎症反应。