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目的:砷是普遍存在于自然界中毒性很强的类金属元素,人类主要从饮水、食物和土壤中摄取砷,慢性砷中毒已成为全球面临的重大公共卫生问题。近年有流行病学研究显示砷与糖尿病之间存在关联,研究显示砷导致糖尿病的主要机制可能是破坏胰岛β细胞功能导致细胞损伤或凋亡。砷化物的化学形式分为无机砷和有机胂,目前研究表明,砷化物的毒性高度依赖于它的化学形式,不同形态的砷在细胞内代谢途径不同,具有不同的毒理学性质。尽管砷暴露作为糖尿病的危险因素已被认可,但迄今为止其生物效应机制仍未完全研究清楚,且实验室数据多为研究三价无机砷与糖尿病之间的关联。为了进一步的探索砷化物和糖尿病之间的关系和可能机制,本研究试图观察不同砷化物对体外培养大鼠胰岛β细胞株(INS-1)的毒性作用,为砷导致糖尿病的发病机制研究提供线索。方法:本实验选定大鼠胰岛β细胞株(INS-1),通过MTT法检测砷化物对胰岛细胞的毒性作用。用annexin V-FITC/PI流式细胞仪检测法和Hoechst33258细胞染色法检测不同砷化物致细胞凋亡情况。用2’,7’-二氢二氯荧光素(DCFH)检测细胞内活性氧(ROS)的含量,用Western blot免疫印迹蛋白法检测细胞内P53的蛋白含量变化。实验结果用SPSS13.0统计软件包进行统计分析。结果:高剂量暴露五价无机砷、五价二甲基胂(分别>50μmol/L、>100μmol/L)能够降低INS-1的细胞生存率,且iAs5-的细胞毒性强于DMA5+;iAs5+(50-200μmol/L)和DMA5+(100-400μmol/L)作用于INS-1细胞48h后,最高剂量暴露组均有凋亡细胞明显的增多现象,这一实验结果提示高浓度的iAs5+和DMA5+暴露使细胞发生凋亡;高剂量iAs5+、DMA5+暴露24h均可以诱发INS-1细胞内ROS水平的显著升高,并且药物的剂量存在依赖关系,提示在iAs5+、DMA5+作用于细胞的初期,细胞内发生了氧化应激反应;检测发现经iAs5+染毒的INS-1细胞核内p53蛋白表达增多,而经DMA5+染毒的INS-1细胞核内p53蛋白表达无明显变化。结论:不同砷化物(砷酸氢二钠、二甲基胂酸钠)对大鼠胰岛β细胞的毒性作用及机制不同。