目的:肾小管间质炎症是各种急、慢性肾脏病常见的病理改变,是决定肾脏病预后的关键。蛋白尿不仅是肾脏损伤常见的临床表现,也是导致小管间质炎症的重要因素。既往研究表明,在蛋白负荷情况下,小管上皮细胞(TECs)炎症反应增加,从而引起间质炎症的发生。然而,白蛋白负荷导致TECs炎症反应的机制及炎症信号如何传递到小管间质,目前仍不十分清楚。外泌体是一类具有膜结构的细胞外囊泡,其内富含mRNA、miRNA等生物学信息,近年来的研究发现外泌体是细胞间对话的重要载体,参与多种病理生理学过程的调节。因此,本研究旨在通过体内动物实验、体外细胞实验和临床研究,系统观察外泌体在蛋白尿介导小管间质炎症中的作用机制及作为肾脏病新型诊断标志物的价值。方法:在第一部分中,我们构建了急、慢性肾脏损伤动物模型,检测及鉴定肾脏来源外泌体及体外白蛋白刺激下TECs释放外泌体的特点;观察巨噬细胞对外泌体的摄取,以及外泌体对巨噬细胞及小管间质炎症的影响;在第二部分中,我们通过构建阿霉素诱导的蛋白尿肾病模型和白蛋白负荷TECs的体外实验,探究TECs处理白蛋白及促进外泌体分泌的具体机制,观察外泌体介导TECs处理白蛋白的途径及对小管间质炎症反应的影响;在第三部分中,我们对急性肾脏损伤模型小鼠肾脏外泌体miRNA表达谱进行筛查,深入探讨TECs释放外泌体中的关键miRNA介导小管间质炎症的具体机制;在第四部分中,我们通过检测IgA肾病患者尿液外泌体内的炎症因子表达,比较患者尿液外泌体及内容物与蛋白尿、肾功能、肾脏病理损伤之间的关联,探讨尿液外泌体及其炎症因子对IgA肾病的诊断价值。结果:第一部分实验结果显示,与对照组相比,急、慢性肾脏损伤模型动物蛋白尿水平升高,小管间质巨噬细胞浸润增加,肾脏释放外泌体数量明显增多;在体外实验中,白蛋白负荷下TECs炎症因子表达升高,释放外泌体数量显著增加;TECs释放的外泌体可被巨噬细胞摄取,促进小管间质炎症发生;第二部分研究中,构建阿霉素诱导的蛋白尿肾病小鼠模型,发现模型组小鼠肾小管Rab27a高表达,肾小管来源的外泌体数量显著增加,而在体敲降Rab27a可显著减少外泌体的分泌。体外实验中,白蛋白刺激TECs在IRF-1转录因子调控作用下表达Rab27a增加,介导细胞外泌体的释放,并参与细胞处理白蛋白,而携带白蛋白的外泌体显著增加TECs及间质炎症反应;第三部分实验中,对肾脏损伤模型TECs外泌体进行miRNA表达谱筛查,发现miRNA-19b-3p高表达,并可传递至巨噬细胞,抑制靶基因SOCS-1的活性,进而活化NF-κB信号通路,诱导巨噬细胞活化并向M1型极化,引起肾脏炎症的发生;第四部分研究中,对IgA肾病患者尿液外泌体进行分离和炎症因子筛查,发现IgA肾病患者尿液外泌体和外泌体内CCL2 mRNA增多,与肾脏活动性病理损伤和肾功能下降相关,随访研究发现外泌体CCL2 mRNA与IgA肾病的进展密切相关,可能成为IgA肾病新型生物标志物。结论:蛋白尿负荷情况下,TECs外泌体分泌增加并参与小管间质炎症形成;TECs通过IRF-1/Rab27a介导外泌体的释放,促进TECs通过外泌体参与白蛋白的处理和间质炎症发生;而外泌体携带miR-19b-3p损伤信号传递至巨噬细胞,促进间质巨噬细胞的活化,从而参与蛋白尿致小管间质炎症的发生;尿液外泌体可能成为反映IgA肾病患者病理损伤活动度和肾功能进展的新型诊断标志物。因此,本研究为基于外泌体的慢性肾脏病诊断及治疗提供了新的理论和实验依据。