目的:瘢痕疙瘩（Keloids）是真皮损伤引起的皮肤过度增殖性应答,可导致真皮及皮下组织中持续的胶原合成,并超越原始创口边界生长及侵袭临近结构,引起外观畸形和功能障碍。由于发病机制未明,尽管治疗手段多样,目前瘢痕疙瘩仍难以根治,具有高复发性。细胞内存在的各类蛋白质翻译后修饰对于维持蛋白质正常生物学功能必不可少。小泛素相关修饰物（Small ubiquitin-related modifier,SUMO）能对底物产生SUMO化修饰,其在细胞内动态平衡的破坏与肿瘤和纤维化疾病相关。瘢痕疙瘩的病理本质是人瘢痕疙瘩成纤维细胞（Human keloid fibroblasts,HKFs）异常增生导致的细胞外基质（Extracellular Matrix,ECM）过度沉积,其中转化生子因子-β（Transforming growth factor-beta,TGF-β）是关键的促疙瘩形成因子,能激活下游Smad通路调节靶基因表达,最终促进HKFs增殖、迁移及ECM合成。既往研究提示SUMO化修饰在TGF-β/Smad通路功能调控中具有重要作用。因此,本研究首先通过第一部分研究明确瘢痕疙瘩内SUMO蛋白表达水平及其对HKFs细胞表型的影响,随后在第二部分中利用体内、外实验探究SUMO化修饰水平对HKFs及瘢痕疙瘩组织的作用,最后在第三部分中探索SUMO1修饰TGF-β/Smad通路调控瘢痕疙瘩细胞表型的分子机制,以进一步探索瘢痕疙瘩发病机制及寻找新兴治疗靶点。方法:第一部分研究首先采用免疫组化染色、免疫荧光、q RT-PCR和Western Blot比较瘢痕疙瘩和正常皮肤组织及原代成纤维细胞中SUMO相关分子的蛋白、m RNA表达差异。利用瞬转小干扰RNA靶向沉默SUMO1和构建过表达SUMO1稳转成纤维细胞系,并通过CCK-8、Ed U、流式细胞技术、划痕实验、Transwell实验检测SUMO1对HKFs增殖、凋亡、迁移侵袭等细胞表型的影响。在第二部分中,利用SUMO化抑制剂银杏酸（Ginkgolic acid,GA）下调HKFs中SUMO化修饰水平,利用上述方法再次检测其对细胞表型的改变;在人瘢痕疙瘩裸鼠移植模型中使用GA处理瘢痕疙瘩组织,通过测量组织块质量、体积并利用免疫组化染色及特殊染色检测Col I、Col III、α-SMA的表达和ECM沉积,从而探究降低SUMO化修饰水平在体内对瘢痕疙瘩的作用。在第三部分中,利用前述SUMO1靶向沉默及稳定过表达细胞,通过Western Blot和q RT-PCR检测SUMO1对HKFs中TGF-β/Smad通路蛋白及下游效应分子表达的调控,并通过荧光素酶报告基因实验检测SUMO1表达水平对Smad转录激活活性的调控;利用蛋白质免疫共沉淀和激光共聚焦扫描实验探究SUMO1与Smad4的蛋白质相互作用及对Smad4蛋白稳定性及亚细胞分布的调节。结果:第一部分结果显示,瘢痕疙瘩组织及原代成纤维细胞中SUMO相关蛋白在m RNA和蛋白水平均高于正常皮肤,尤其是SUMO1。SUMO1主要定位于细胞核,下调SUMO1能有效抑制HKFs的增殖、迁移和侵袭,促进其凋亡,而过表达SUMO1能逆转上述改变。在第二部分中,GA能在体外抑制HKFs的增殖、迁移和侵袭,促进其凋亡,并能通过抑制SUMO化修饰消除过表达SUMO1对HKFs的促进作用,且病灶内注射GA能使人瘢痕疙瘩裸鼠移植模型中疙瘩组织块体积缩小,质量降低,Col I、Col III、α-SMA表达减少,ECM沉积改善。通过第三部分研究发现,细胞内SUMO1水平降低能抑制TGF-β/Smad通路转导,下调Smad4蛋白水平及减少Smad2/3磷酸化,降低Smad4的转录激活活性,并减少靶基因转录和下游效应分子表达,而增加胞内SUMO1水平能产生相反变化。SUMO1和Smad4在细胞核中共定位,并能以蛋白质直接结合形式发生作用以增强Smad4蛋白稳定性,调节其亚细胞分布。结论:第一,在瘢痕疙瘩中SUMO相关蛋白高表达,且SUMO1正向调控HKFs的生长和功能。其次,SUMO1主要通过SUMO化修饰发挥作用,而降低SUMO化修饰水平能在体内、外对瘢痕疙瘩产生抑制。最后,SUMO1通过修饰Smad4蛋白促进TGF-β/Smad通路转导以增强靶基因转录和下游效应分子表达。综上所述,SUMO蛋白可通过修饰并增强TGF-β/Smad通路信号促进瘢痕疙瘩的发生、发展。