糖尿病之盛行率逐年增加，而於近年躍居十大死因之列；胰島素在糖尿病發生的致病
機轉與治療上，扮演一個重要的角色，雖然胰島素的作用非常廣泛，有關胰島素作用
之機轉及對基因表現之調節作用則未甚明。因此，吾人擬以國人建立之人類肝癌細胞
株，分折其細胞膜胰島素受器之表現與胰島素對細胞DNA ，RNA 和蛋白質合成之作用
，並進一步以分子生物學法，探討胰島素對此肝癌細胞基因表現之調節作用。
Ｊ５人類肝癌細胞於組織培養中之細胞倍增時間為２７小時，染色體中數為６０∼６
４；培養第三日時，２８％細胞為Ｓ期，４０％細胞為Ｇ２／Ｍ期，３２％細朐為Ｇ
１／Ｇ０期；肝細胞分化功能之研究中，發現人白蛋白、纖維蛋白元與β２微球蛋白
在免疫過氧化氧之染色反應為陽性，但α１抗胰蛋白，α胎兒蛋白與γ麩胺酸基
胜轉移則為陰性反應，因Ｊ５細胞之分化程度介於良好與分化不良之間，屬於中
等分化之細胞。
吾人測定Ｊ５細胞漿膜之胰島素特異受器，從放射性標記胰島素與細胞結合之動力學
分析，確知Ｊ５細胞漿膜具備胰島素特異受器，其Scatchard 氏圖呈曲線之分佈，若
將受器粗分成二群，每個細胞表面約５，０００個高親和力低容量之受器，其親和力
常數為２．５６＊１０Ｍ，另有１２，０００個低親和力高容量之受器，其親
和力常數為５．８５＊１０ＭＭ，若以平均親和力之分析，顯示Ｊ５細胞之胰
島素受器與胰島素之結合有negative cooperativity之現象，常７６．２±１３．１
％之受器與胰島素結合後，平均親和力常數從２．０５（±１．２８）＊１０Ｍ
下降至０．０２７（±０．０２６）＊１０Ｍ，利用親和力標記胰島素受器
，再於十二基硫酸鈉一聚丙烯醃胺膠電泳分析，發現Ｊ５細胞之胰島素受器其有多種
構造，分子量分佈在２２０∼３３０ Kilodaltons而α次單元之分子量則為１２５Ki
lodaltons。
Ｊ５細胞RNA 之合成作用朋到胰島素之促進，在胰島素（濃度為１ng∼１０μｇ／ml
）作用三十分鐘內即有反應，此反應曲線胰島素受器被佔據之百分比曲線為一致，顯
示Ｊ５細胞RNA 合成受到胰島素之促進與受器之結合非常有關，但無Spare reeepter
之存在。
為了進一步瞭解胰島素對Ｊ５細胞基因表現之影響，吾人採用傳統式的蛋白質分析與
分子生物學方法的核酸分析。利用代謝方法標記細胞蛋白質與離體轉譯系統合成具放
射性的蛋白質，從一度空間的膠電泳及螢光顯影術分析，無法偵測到胰島素對基因調
節之影響。因此吾人建立Ｊ５細胞的互補DNA 基因庫，從１０μｇ的信息RNA 合成雙
股之互補DNA 於噬體λgtll組合成３．４＊１０個不同純系的基因庫，利用對照組
與實驗組（在胰島素１μｇ／ml作用三十分鐘）細胞的信息RNA 製備二組的放射性探
針，分別做溶菌斑DNA 的雜交實驗，從約３，０００個不同的純系中，找出３個（估
０．４３％）純系為胰島素可調節的基因（insulin-rogulatable genes ）在胰島素
早期作用時，其RNA 的量即發生改變。
為了達到鑑定基因的種類，及瞭解它在生物學的重要性，吾人嘗試分析其中之一個cD
NA純系。從DNA 核酸定序分析，AF１９－１純系有４１７個核酸，與人類AluDNA
的一致序列有８３．２％之相似程度；在胰島素作用三十分鐘後，Ｊ５細胞RNA 所含
的Alu 序列增加了２－４倍，此序列之增加可能同時來RNA 聚合Ⅱ和RNA 聚合Ⅲ
之作用，在引了延長之實驗中，吾人證明在胰島素則激下，信息RNA 中有獨特的Alu-
transcripts 此產物可能來自RNA 聚合Ⅲ之轉錄而來，而在其他１１個胰島素可調
節之基因中，有９個（佔８２％）也含AF１９－１之序列，這些基因所帶有之Alu 序
列則為RNA 聚合Ⅱ之轉錄而來。因此，吾人證實在胰島素之早期作用，即可促進RN
A 聚合Ⅱ及Ⅲ之活性，而調節基因之表現，至於Alu 序列在基因調節之角色及重要
性則待進一步之研究。
|