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目的：探讨人脐带间充质干细胞来源的外泌体（human umbilical cord mesenchymal stemcell-derived exosomes，hucMSC-Ex）在氧化偶氮甲烷（Azoxymethane，AOM）与葡聚糖硫酸钠（dextran sulfate sodium salt，DSS）联合诱导的小鼠结肠炎恶性转化中的作用，明确SUMO1介导的SUMOylation在hucMSC-Ex缓解小鼠结肠炎恶性转化过程中的作用及机制。
方法：1）hucMSC-Ex的分离鉴定：分离hucMSC，从hucMSC培养上清液中提取hucMSC-Ex，使用NanoSight、透射电镜和western blot等技术进行鉴定。2）选取6周，20g左右的雄性BABL/C小鼠，随机分为Normal组、AOM/DSS组、hucMSC-Ex组。除Normal组外，其余两组采用AOM/DSS诱导小鼠结直肠癌模型，hucMSC-Ex组于造模第10天、24天、38天予以hucMSC-Ex尾静脉注射治疗，并于第70天处死所有小鼠。观察小鼠体重、粪便性状、结直肠大体观，比较各组结直肠肿瘤成瘤率及个数，苏木素-伊红染色（Hematoxylin and eosin staining，H&E）观察病理组织学评分，免疫组织化学染色（Immunohistochemistry，IHC）检测组织中SUMO1的表达，实时荧光定量聚合酶链反应（Real-time fluorescence quantification PCR，QRT-PCR）分析结直肠组织中炎性细胞因子(IL-1β、IL-6、IL-10、TNF-α)以及SUMO1及其相关分子(SENP1、UBC9、β-catenin)的表达水平，免疫蛋白印迹（western blot）检测结直肠组织中SUMO1及其相关分子(SENP1、UBC9、β-catenin)蛋白的表达水平，综合评价hucMSC-Ex对AOM/DSS诱导小鼠结肠炎恶性转化的作用。3）体外培养人结直肠粘膜细胞（FHC），通过脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）模拟炎症环境，hucMSC-Ex处理构建体外模型。将细胞分为3组：NC组、LPS组和hucMSC-Ex组，共培养12h后收集细胞，提取细胞蛋白及RNA。Western blot检测细胞中SUMO1及其相关分子的表达，QRT-PCR分析细胞中SUMO1及其相关分子的表达水平，细胞免疫荧光（Immunofluorescence，IF）检测细胞中SUMO1及其相关分子蛋白的表达水平及定位以及免疫共沉淀（Co-Immunoprecipitation，Co-IP）检测SUMO1与β-catenin结合情况。4）为明确hucMSC-Ex中何种关键分子调控SUMO1的表达，将数据库预测的能够靶向SUMO1mRNA3UTR的miRNA与hucMSC-Ex miRNA测序结果交叉比对，筛选出重合miRNA。LPS诱导FHC细胞炎症环境，加入hucMSC-Ex，共培养12h后收集细胞，QRT-PCR检测FHC中筛选出的miRNA表达水平，确定miR-146a为关键分子。设计miR-146a mimics、mimics NC、inhibitor和inhibitor NC，转染FHC使其过表达或者抑制miR-146a。转染后的细胞在LPS诱导下培养48h后收集细胞，提取细胞蛋白及RNA，检测SUMO1及其相关分子的表达。
结果：1）成功分离出hucMSC-Ex，直经约为100nm，表面标记表达CD63，CD9和CD81。2）成功构建AOM/DSS诱导的小鼠结直肠癌模型，AOM/DSS组可见明显的结直肠肿瘤和成瘤率。经hucMSC-Ex注射干预后,hucMSC-Ex组小鼠结直肠长度、体重变化、疾病活动指数（disease activity index，DAI）、病理组织学评分，均较AOM/DSS组有好转，肿瘤数减少，成瘤率下降。3）比较不同时间点小鼠成瘤情况，发现hucMSC-Ex在早期就抑制了炎症反应。AOM/DSS组小鼠结肠炎更为严重，结直肠肠绒毛结构更加紊乱，促炎细胞因子（IL-6、IL-1β、TNF-α）高表达，抑炎细胞因子（IL-10）低表达，以及更早出现结直肠肿瘤且成瘤率也明显上升。HucMSC-Ex组明显改善了结直肠炎症状态，显著下调促炎细胞因子（IL-6、IL-1β、TNF-α）表达和上调抑炎细胞因子（IL-10）表达。4）相对于Normal组小鼠，AOM/DSS组小鼠结直肠组织中SUMO1和β-catenin表达增高，hucMSC-Ex组小鼠结直肠组织中SUMO1和β-catenin表达水平下降，且两者之间的结合受到抑制。体外模拟细胞炎症环境，FHC细胞经LPS刺激后，相对于NC组，LPS组细胞中SUMO1表达水平增高，SUMO1与β-catenin的结合增强，经hucMSC-Ex处理后，细胞中SUMO1表达水平有所降低，SUMO1与β-catenin的结合受到抑制。5）数据库预测结果与hucMSC-Ex miRNA测序结果比对，筛选miRNA关键分子。HucMSC-Ex处理细胞发现miR-146a表达水平上升，确定其为关键分子。对FHC细胞进行转染，显示miR-146a mimics抑制SUMO1表达最为明显。
结论：HucMSC-Ex通过调控SUMO1从而缓解AOM/DSS诱导的小鼠结肠炎恶性转化。
方法：1）hucMSC-Ex的分离鉴定：分离hucMSC，从hucMSC培养上清液中提取hucMSC-Ex，使用NanoSight、透射电镜和western blot等技术进行鉴定。2）选取6周，20g左右的雄性BABL/C小鼠，随机分为Normal组、AOM/DSS组、hucMSC-Ex组。除Normal组外，其余两组采用AOM/DSS诱导小鼠结直肠癌模型，hucMSC-Ex组于造模第10天、24天、38天予以hucMSC-Ex尾静脉注射治疗，并于第70天处死所有小鼠。观察小鼠体重、粪便性状、结直肠大体观，比较各组结直肠肿瘤成瘤率及个数，苏木素-伊红染色（Hematoxylin and eosin staining，H&E）观察病理组织学评分，免疫组织化学染色（Immunohistochemistry，IHC）检测组织中SUMO1的表达，实时荧光定量聚合酶链反应（Real-time fluorescence quantification PCR，QRT-PCR）分析结直肠组织中炎性细胞因子(IL-1β、IL-6、IL-10、TNF-α)以及SUMO1及其相关分子(SENP1、UBC9、β-catenin)的表达水平，免疫蛋白印迹（western blot）检测结直肠组织中SUMO1及其相关分子(SENP1、UBC9、β-catenin)蛋白的表达水平，综合评价hucMSC-Ex对AOM/DSS诱导小鼠结肠炎恶性转化的作用。3）体外培养人结直肠粘膜细胞（FHC），通过脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）模拟炎症环境，hucMSC-Ex处理构建体外模型。将细胞分为3组：NC组、LPS组和hucMSC-Ex组，共培养12h后收集细胞，提取细胞蛋白及RNA。Western blot检测细胞中SUMO1及其相关分子的表达，QRT-PCR分析细胞中SUMO1及其相关分子的表达水平，细胞免疫荧光（Immunofluorescence，IF）检测细胞中SUMO1及其相关分子蛋白的表达水平及定位以及免疫共沉淀（Co-Immunoprecipitation，Co-IP）检测SUMO1与β-catenin结合情况。4）为明确hucMSC-Ex中何种关键分子调控SUMO1的表达，将数据库预测的能够靶向SUMO1mRNA3UTR的miRNA与hucMSC-Ex miRNA测序结果交叉比对，筛选出重合miRNA。LPS诱导FHC细胞炎症环境，加入hucMSC-Ex，共培养12h后收集细胞，QRT-PCR检测FHC中筛选出的miRNA表达水平，确定miR-146a为关键分子。设计miR-146a mimics、mimics NC、inhibitor和inhibitor NC，转染FHC使其过表达或者抑制miR-146a。转染后的细胞在LPS诱导下培养48h后收集细胞，提取细胞蛋白及RNA，检测SUMO1及其相关分子的表达。
结果：1）成功分离出hucMSC-Ex，直经约为100nm，表面标记表达CD63，CD9和CD81。2）成功构建AOM/DSS诱导的小鼠结直肠癌模型，AOM/DSS组可见明显的结直肠肿瘤和成瘤率。经hucMSC-Ex注射干预后,hucMSC-Ex组小鼠结直肠长度、体重变化、疾病活动指数（disease activity index，DAI）、病理组织学评分，均较AOM/DSS组有好转，肿瘤数减少，成瘤率下降。3）比较不同时间点小鼠成瘤情况，发现hucMSC-Ex在早期就抑制了炎症反应。AOM/DSS组小鼠结肠炎更为严重，结直肠肠绒毛结构更加紊乱，促炎细胞因子（IL-6、IL-1β、TNF-α）高表达，抑炎细胞因子（IL-10）低表达，以及更早出现结直肠肿瘤且成瘤率也明显上升。HucMSC-Ex组明显改善了结直肠炎症状态，显著下调促炎细胞因子（IL-6、IL-1β、TNF-α）表达和上调抑炎细胞因子（IL-10）表达。4）相对于Normal组小鼠，AOM/DSS组小鼠结直肠组织中SUMO1和β-catenin表达增高，hucMSC-Ex组小鼠结直肠组织中SUMO1和β-catenin表达水平下降，且两者之间的结合受到抑制。体外模拟细胞炎症环境，FHC细胞经LPS刺激后，相对于NC组，LPS组细胞中SUMO1表达水平增高，SUMO1与β-catenin的结合增强，经hucMSC-Ex处理后，细胞中SUMO1表达水平有所降低，SUMO1与β-catenin的结合受到抑制。5）数据库预测结果与hucMSC-Ex miRNA测序结果比对，筛选miRNA关键分子。HucMSC-Ex处理细胞发现miR-146a表达水平上升，确定其为关键分子。对FHC细胞进行转染，显示miR-146a mimics抑制SUMO1表达最为明显。
结论：HucMSC-Ex通过调控SUMO1从而缓解AOM/DSS诱导的小鼠结肠炎恶性转化。