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miRNA-21阻止黑色素沉積作用會導致人類黑色素瘤細胞透過EGFR/Akt途徑造成細胞增生 高而仕 建國科技大學美容系暨美容科技研究所 摘要 　　有許多種的miRNA(micro RNA)已經被發現是具有促使癌細胞生長的功能，或者是促使癌前細胞透過附基因調控(epigenetic switch)的方式不改變細胞的DNA組成，亦不產生DNA突變的情況下，將細胞轉變成癌細胞，其中已經被發現可以促使癌前細胞轉變成惡化性癌細胞的miRNA有：miR-594、miR-132、miR-181b、miR-210、miR-187、 miR-21、miR-340。另外，在陽光或是紫外線照射下，人類皮膚會發生黑色素沉積的反應以保護細胞避免DNA的斷裂或是傷害，而這個黑色素沉積的誘發機制上，有許多蛋白或是轉錄因數的表達，也可能受到miRNA的調控。利用序列比對演算後，可以發現miR-21與黑色素沉積作用有關，並且在UV刺激的早期，就已經介入，並且透過轉譯阻止αMSH大量表達以避免下游黑色素的產生，但是當皮膚受到過度的刺激影響，或是受到刺激的影響時間過長，促使miR-21大量產生或是持續的作用，miR-21可能直接透過epigenetic switch的方式促使細胞癌化，而非傳統的認知上皮膚癌細胞是透過UV-light照射打斷DNA造成突變所引起的癌變。本研究將採用小鼠黑色素瘤細胞株B16F10、人類黑色素瘤細胞株C32TG為實驗模組，採用照射UV-light的方式誘發黑色素沉積發生，並且在此過程中收集pigmentation pathway上作用的蛋白或是轉錄因數的表達是受到哪些miRNA的調控，同時也分析經由序列比對演算出來的最具危險性的miR-21是否會在阻止黑色素產生的過程中，透過EGFR/Akt蛋白的活化而增加黑色素瘤細胞的增生，並藉此提供皮膚用藥應該避免增加miR-21表達來避免細胞癌化或是使癌細胞增生的治療方針。 關鍵詞：miRNA、附基因調控、黑色素沉積、紫外線照射 前言 人體皮膚黝黑的過程主要為黑色素的產生與沉積。黑色素的化學生成主要來自DOPA遇到自由基等氧化作用而開始聚合反應而產生。另外必威体育精装版的研究指出，哺乳類動物的免疫系統中，由是以人類而言，黑色素細胞並非單純僅產生黑色素的功能而已，黑色素的產生與否是與免疫系統的反應有關。類鐸受體(TLRs)原本是人體免疫的第一道防線的接收器，用來抵抗致病原與產生免疫反應，因此推測可能黑色素的合成、沉積與觸發免疫系統的鐸受體(TLRs)下游作用有關 (Jin et al., 2010; Reddy et al., 1995; Ryu et al., 1998; Tsuda et al.,1996)。 人體黑色素的沉積(pigmentation)主要是源自皮膚所遭受到的刺激(Quillen et al., 2011)，例如：紫外線照射(UV-light)、摩擦(Rubbung)、發炎(Inflammation)。這些刺激可能直接導致αMSH(Rouzaud and Hearing, 2006)、FGF2、EDN1的釋出或是其他可能的因數，刺激細胞膜上的受體，例如：MSH、EGF2R、EDNRB等等。進一步，這些受體的下游蛋白緊接著獲得活化的機會，其中M1CR可以直接影響MIFT的表現，MITF正是一個黑色素的敏感基因，當獲得刺激而變成活化態時，可以進入細胞核內，幫助MC1R，TYR，TRP1，DCT(Alonso et al., 2008)等等有關於黑色素產生的基因進行轉譯與轉錄，進一步產生主導黑色素合成與產生的蛋白，最後導致黑色素在細胞內的累積。 MicroRNA（miRNA, 微RNA）(Xia et al., 2011)即為長度為22nt左右的5’端帶磷酸基團、3’端帶羥基的非蛋白編碼的調控小RNA家族(附圖三)。miRNA廣泛存在於真核生物中，一般長20-24nt，miRNA的轉錄產物是發夾狀結構，在RNase酶切後以雙鏈形式存在，最後釋放互補鏈，miRNA成熟。成熟的miRNA 5’端的磷酸基團和3’端羥基則是它與相同長度的功能RNA降解片段的區分標誌。miRNA的另一個特性就是基因表達時序性。MiRNA表達的時序性和組織特異性暗示人們miRNA的分佈可能決定組織和細胞的功能特異性，也可能參與了複雜的基因調控，對組織的發育有重要作用。miRNA可能的形成及作用機制為：先由長的內源性pri-miRNA，生成70nt左右的pre-miRNA，然後在Dicer的作用下使其加工成為一個不穩定的dsRNA分子，接著迅速被降解剪切為22nt左右的單鏈RNA（這種單鏈RNA及以後的miRNA只是Dicer作用下pre-miRNA被剪切的一個臂，可能是3’端的一個臂，也可能是5’端的一個臂，不