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间充质干细胞(Mesenchymal stem cell,MSC)具有靶向炎症部位及肿瘤的特性,因此被认为是潜在的肿瘤治疗载体。然而由于MSC与肿瘤细胞之间的相互作用机制至今仍未阐明,限制了其临床应用可行性。因此探讨MSC与肿瘤之间的作用机制尤为重要。肿瘤微环境与肿瘤的发生,发展及耐药密切相关。MSC作为微环境中的重要背景细胞,主要通过旁分泌多种成分,改变肿瘤微环境,进而影响肿瘤细胞的生物学功能。肿瘤细胞的表观动态变化与所处微环境的改变密切相关。因此,表观遗传学改变是肿瘤细胞应对微环境改变的重要遗传学标志,能够灵敏地反应肿瘤细胞与肿瘤微环境之间交互作用。经血间充质干细胞(Menstrual blood-derived mesenchymal stem cell,MenSC)作为一种新型MSC,通过旁分泌多种成分抑制肿瘤细胞的生长。然而,MenSC对肿瘤微环境的影响以及对肿瘤细胞的表观调控机制至今仍未被探讨。本研究首先通过体外,体内实验探究MenSC对肝癌细胞生长的作用。体外实验主要通过transwell共培养体系进行CCK8实验,平板克隆实验,流式凋亡实验、细胞免疫荧光和实时荧光定量PCR等,验证了MenSC在体外对肝癌细胞的生长具有抑制作用。同时MenSC对肝癌细胞生长的影响伴随着5羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5-hmC)和甲基化催化酶的表达改变。体内实验主要通过建立裸鼠移植瘤模型,经尾静脉移植MenSC后,肝癌细胞生长被显著抑制。同时,免疫组化实验进一步证实了,MenSC在体内对肝癌细胞的增殖具有抑制作用并伴随着表观催化酶的表达改变。为了进一步阐明MenSC对肝癌细胞的表观调控作用机制,我们联合DNA羟甲基化测序、甲基化测序和RNA测序技术,从基因组层面探讨MenSC对肝癌细胞的DNA羟甲基化和甲基化修饰的调控。结果表明MenSC能影响肝癌细胞的全基因组羟甲基化和甲基化修饰水平。同时,MenSC主要通过调控增强子和启动子区域的5-hmC和5-mC水平抑制相关致癌通路,包括PI3K/AKT和MAPK通路。AKT和MAPK通路的抑制进一步解除了对FOX03的抑制,激活其下游细胞凋亡通路。同时,MAPK通路的失活阻断了下游c-myc介导的EMT通路。此外,MenSC通过改变基因调控区域的表观修饰下调化疗耐药相关的基因ID4、HMGA1等,而与肝癌预后风险相关的基因HMGA1、BYSL等在MenSC治疗后显著下调,有望成为MSC靶向治疗的潜在靶基因。因此,我们得出以下结论:1、MenSCs在体内和体外均对肝癌细胞有抑制生长作用;2、MenSCs在体内和体外对肝癌细胞具有表观调控作用;3、MenSCs主要通过调控增强子和启动子区域的5-hmC和5-mC水平抑制P13K/AKT和MAPK信号通路,进而影响下游生物学功能。本研究有助于阐明MSC对肿瘤微环境及与肿瘤细胞间的作用机制,为未来基因修饰M S C靶向治疗以及与表观药物联合治疗提供重要的理论依据。