胰島素及甲基脫氫皮質醇對麩胺醯半胱胺酸合成表現之探討

本研究主要目的在探討胰島素(insulin)及甲基脫氫皮質醇(dexamethasone)兩種荷爾蒙對肝細胞麩胺醯半胱胺酸合成(gamma-glutamylcysteine synthetase，GCS)的調節作用。同時，也探討GCS抗血清之製作，並進行抗體確認之研究。 實驗方法：利用皮下注射將抗原注入兔子背部皮下，於一個月後開始收集抗血清，並進行GCS抗體確認。 從雄性Spragur-Dawley大白鼠分離出肝細胞進行為期6天的體外培養，各組依胰島素(5 mg/L)與甲基脫氫皮質醇(1 uM)添加與否分成4組，分別為：胰島素組(Ins.)、甲基脫氫皮質醇組(Dex.)、Ins.Dex.組及對照組(未添加任何荷爾蒙)，採樣分析時間分別為第1, 3, 4, 6天。 結果顯示：在組織均質液中(包括腎臟、肝臟、脾臟、肺臟、胸腺及心臟等)，酵素活性之高低與GCS蛋白表現強弱相似，以腎臟表現最強。利用分子篩濾層析法，將腎組織細胞質液依分子大小區隔開來，發現27.67分鐘時有高峰出現，並在這個時間點測得最大活性與蛋白質表現。 各組胞內GSH濃度在培養初期逐漸增高，第3天達到最高，隨後遞減；不論有無Ins.添加，Dex.均使得胞內GSH濃度較對照組低(p<0.05)，Ins.則不影響胞內GSH濃度；胞外GSH濃度也不受荷爾蒙影響。 雖然胞內GSH濃度受Dex.影響，但各組胞內之GCS酵素活性在6天培養期間均隨著時間遞減，雖然Dex.組均較對照組低但未達統計上顯著差異。至於GCS蛋白表現各組間均隨著時間遞減且組間並無差異，但Dex.卻可增加其mRNA表現。雖然荷爾蒙並不影響GCS蛋白表現，但另一個與GSH代謝有關的重要解毒酵素－麩胱甘硫轉移(glutathione S-transferase)蛋白表現則明顯與荷爾蒙有關，Dex.明顯抑制了Yp表現。 綜合以上的結果，證實GCS抗體的正確性。同時發現在細胞培養方面，胞內GSH濃度高低與荷爾蒙有關，Dex.降低胞內GSH濃度，雖然Dex.並不影響GCS活性與蛋白質表現，但可增加GCS mRNA表現，因此Dex.調控GSH生合成是在轉錄階段上；本實驗發現Ins.對肝細胞GSH生合成是不具明顯調控作用。 關鍵字：胰島素、甲基脫氫皮質醇、麩胱甘、麩胺醯半胱胺酸合成、麩胱甘硫轉移、老鼠肝細胞。