研究背景代谢综合征(MS)、2型糖尿病(T2DM)等成人代谢性疾病已严重危害人类的健康,成为严峻的社会和经济问题。由宫内营养不良导致的小于胎龄(SGA)状态与MS、T2DM的发病关系密切。SGA成年后患MS、T2DM的发病机制复杂多样,其中胰岛功能障碍是联系SGA与成人代谢性疾病的一个重要环节。然而SGA者发生胰岛功能障碍的机理至今尚未完全阐明,有待进一步研究。钙信号是胰岛β细胞分泌胰岛素的一个关键调控因素,而高电压激活(HVA)的钙通道介导的Ca2+内流是导致β细胞内钙信号变化的主要原因。因此,研究SGA者胰岛β细胞HVA钙通道的特性及其与分泌的关系,对于探讨SGA者发生胰岛功能障碍的发病机理具有十分重要的意义。目前国内外尚未见SGA者胰岛p细胞钙通道特性变化及其与β细胞分泌功能关系相关的研究报道。研究目的了解宫内不良营养环境是否对SGA胰岛β细胞HVA钙通道特性产生影响,明确SGA在新生儿期是否已经存在β细胞分泌功能紊乱,进而了解HVA钙通道特性变化与β细胞分泌功能变化的关系,从单细胞水平和离子通道功能学的角度对SGA发生胰岛功能障碍的发病机理作深入的探讨。研究方法用孕鼠全程半量饥饿法建立SGA组新生SD大鼠模型,对照AGA组大鼠模型由正常孕鼠自然分娩所得。取新生第1天的大鼠,每10只一组,断头处死后于无菌条件下分离胰岛及单细胞,并进行原代培养和鉴定。用全细胞膜片钳技术分别检测SGA组和AGA组新生大鼠胰岛β细胞HVA钙通道的特性参数-钙电流密度的大小(Id)、电流-电压关系曲线(I-Ⅴcurve)、激活曲线(activation curve)、失活曲线(inactivation curve),以及受到正弦波刺激后细胞膜电容的变化,并比较各个参数的两组间差异,分析SGA新生大鼠β细胞HVA钙通道特性变化与β细胞分泌功能变化的关系。研究结果钙通道的特性参数中,SGA组新生大鼠胰岛β细胞HVA钙通道电流密度Id明显小于AGA组,差异具有统计学意义(P<0.05)。SGA组钙电流Ⅰ-Ⅴ曲线的电流密度峰值明显小于AGA组,差异具有统计学意义(P<0.05),这与通过-40mV～0mV去极化刺激所测得的Id比较结果一致；Ⅰ-Ⅴ曲线反映的另一个参数-反转电位两组间差异无统计学意义(P>0.05)。两组大鼠p细胞HVA钙通道的激活曲线和失活曲线均形状相似,经Boltzmann方程拟合后的半激活电压／半失活电压V1／2以及斜率因子k的比较差异均无显著性(P>0.05)。SGA组大鼠β细胞膜电容的变化在排除了细胞膜本身大小的影响后依然明显小于AGA组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论β细胞膜上HVA钙通道电流密度降低所引起的胞内钙信号的改变是宫内营养不良导致新生SGA大鼠胰岛β细胞分泌减少的一个重要原因。