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目的:研究人肝癌细胞胰岛素抵抗(Insulin resistance,IR)与药物敏感性的关系;建立肝癌多药耐药(Multidrug resistance,MDR)转基因细胞模型,为探讨肝癌细胞MDR与IR的相关性奠定基础。方法:1体外采用高浓度胰岛素诱导人源肝癌细胞HepG2建立IR细胞模型(Insulin-resistant HepG2,HepG2/IR),葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶(Glucoseoxidase-peroxidase,GOD-POD)法测定葡萄糖消耗量,观察HepG2/IR细胞IR持续时间;流式细胞术(Flow cytometry,FCM)检测HepG2/IR细胞胰岛素受体(Insulin receptor,InsR)蛋白表达和P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)表达水平;实时荧光定量PCR检测HepG2/IR细胞InsR及mdr1 mRNA水平;MTT比色法检测HepG2/IR细胞对抗癌药物阿霉素(adriamycin,ADM)的敏感性,AnnexinV/PI双标记法检测HepG2/IR细胞的凋亡。2采用脂质体介导法将含有人多药耐药基因1(mdr1)全长cDNA的真核表达质粒pCI-neo-mdr1导入肝癌HepG2细胞,通过G418筛选出表达mdr1基因的肝癌HepG2细胞(HepG2/mdr1)。倒置相差显微镜观察HepG2/mdr1细胞形态学变化;MTT比色法测定HepG2/mdr1细胞的增殖活性;FCM检测HepG2/mdr1细胞P-gp的表达及ADM的蓄积和排除;实时荧光定量PCR检测HepG2/mdr1细胞mdr1 mRNA的表达水平。结果:1胰岛素诱发HepG2发生IR后,HepG2/IR细胞葡萄糖消耗量降低16.61%～41.78%,并呈时间-浓度依赖性,IR维持时间可达48 h;胰岛素诱导HepG2细胞产生抗性的过程中,与HepG2细胞相比,HepG2/IR细胞InsR基因mRNA表达较HepG2细胞下降43.67%,InsR受体表达量降低69.31%;HepG2/IR细胞mdr1 mRNA表达增高4.21倍,P-gp表达阳性率增高1.01倍,与细胞葡萄糖消耗量及InsR表达量呈负相关。HepG2/IR细胞对ADM的敏感性降低,较HepG2细胞耐受3.2倍;HepG2/IR细胞对ADM诱导的细胞凋亡抵抗,凋亡效应较HepG2细胞低3.5倍。2建立的转基因肝癌多药耐药性HepG2/mdr1细胞的生长速度较HepG2细胞缓慢,倍增时间均为20～22h,形态学上无明显差异;与亲本HepG2细胞相比,HepG2/mdr1细胞mdr1 mRNA的表达量增加5.6倍,P-gp表达阳性率增高6.7倍,表达强度(MFI)增加23.03%。HepG2/mdr1细胞中ADM蓄积量仅为HepG2细胞的61.12%,而排出量则为HepG2细胞的192.48%。研究结果证实mdr1基因已成功导入HepG2细胞且能稳定表达,转基因肝癌多药耐药性HepG2/mdr1细胞模型建立成功。结论:1用高浓度胰岛素培养法诱导人源肝癌HepG2细胞,成功建立了胰岛素抵抗模型细胞(HepG2/IR细胞);2胰岛素抵抗肝癌细胞InsR基因mRNA和受体蛋白表达明显降低,耐药基因mdr1及其产物P-gp的表达显著增高;HepG2/IR细胞阿霉素的敏感性降低,耐药性增高,提示肝癌细胞多药耐药性与其胰岛素抵抗性相关联;3应用基因转导技术成功建立了肝癌多药耐药细胞模型(HepG2/mdr1细胞),能够稳定高表达mdr1/P-gp,为进一步探讨肝癌细胞MDR与IR的相关性奠定了基础。