目的:无机砷暴露可能是通过诱导胰岛素抵抗（Insulin resistance,IR）从而导致II型糖尿病的发生。NLRP3（NOD-like receptor protein 3）炎症小体激活所介导的炎症反应与IR的发生有着密切的联系。研究表明,线粒体损伤是NLRP3炎症小体激活的上游机制之一。然而,在砷诱导的IR模型中,线粒体损伤如何参与NLRP3炎症小体激活尚不清楚。因此,本研究的目的是探究亚砷酸钠（NaAsO₂）暴露于Sprague-Dawley（SD）大鼠和Hep G2细胞后线粒体活性氧（Mitochondrial reactive oxygen species,mt ROS）、线粒体自噬、NLRP3炎症小体与糖代谢的变化及其相互作用机制。方法:体内实验,以SD大鼠为研究对象,通过灌胃方式给予NaAsO₂染毒,浓度分别为0 mg/kg BW、2.5 mg/kg BW和5 mg/kg BW,持续三个月。通过口服葡萄糖耐量试验（Oral glucose tolerance test,OGTT）、胰岛素耐量试验（Insulin tolerance test,ITT）以及胰岛素分泌试验判定大鼠是否发生IR;采用过碘酸希夫（Periodic acid-schiff,PAS）染色、油红O染色及甘油三酯（Triglyceride,TG）含量测定,检测大鼠肝脏组织糖原含量及脂质堆积的情况;采用苏木素-伊红（Hematoxylin-eosin,H&E）染色,观察肝脏组织形态结构;利用蛋白质免疫印迹法检测大鼠肝脏组织炎症、NLRP3炎症小体、线粒体自噬、胰岛素信号通路相关蛋白的表达。体外实验,以Hep G2细胞为研究对象。用NLRP3抑制剂（MCC950）、线粒体自噬抑制剂（Cs A）、mt ROS清除剂（Mito-TEMPO）预处理Hep G2细胞之后,使用NaAsO₂（4mM）处理24 h后,利用荧光探针Mito SOX?Red检测mt ROS水平;利用荧光探针JC-1检测线粒体膜电位变化;利用蛋白质免疫印迹法检测Hep G2细胞线粒体自噬、炎症、胰岛素信号通路相关蛋白的表达;利用葡萄糖氧化酶-过氧化物酶法测定Hep G2细胞葡萄糖含量。结果:体内实验:与对照组相比,NaAsO₂暴露后大鼠血清胰岛素含量及HOMA-IR值均显著增加。OGTT和ITT实验结果表明,NaAsO₂暴露损害了胰岛素的敏感性并引起葡萄糖耐量异常。PAS染色、油红O染色及TG含量测定结果表明,NaAsO₂暴露后肝脏糖原含量减少,脂质聚集增加。H&E染色结果表明,NaAsO₂暴露后肝脏发生炎症水肿。蛋白质免疫印迹结果表明,炎症相关蛋白（pro-IL-1b、IL-1b、IL-18）、炎症小体相关蛋白（NLRP3、ASC、pro-caspase-1、caspase-1）、线粒体自噬相关蛋白（PINK1、Parkin、LC3）表达水平随着NaAsO₂暴露剂量的升高而升高;与对照组相比,NaAsO₂染毒组胰岛素信号通路相关蛋白p-IRS1（Ser307）表达增高及p-AKT1（Ser 473）蛋白表达降低。体外实验:与对照组相比,NaAsO₂染毒后,Hep G2细胞mt ROS水平上调,线粒体膜电位降低,炎症小体相关蛋白及线粒体自噬相关蛋白表达升高,胰岛素信号通路相关蛋白p-IRS1（Ser 307）表达增高及p-AKT1（Ser 473）蛋白表达降低,细胞对葡萄糖的摄取能力降低。应用NLRP3抑制剂（MCC950）、线粒体自噬抑制剂（Cs A）、mt ROS清除剂（Mito-TEMPO）预处理后,与染毒组相比,Hep G2细胞mt ROS水平下调,线粒体膜电位升高,NLRP3炎症小体激活减少,线粒体自噬水平下调,胰岛素信号通路相关蛋白p-IRS1（Ser 307）表达降低及p-AKT1（Ser 473）蛋白表达增高,细胞对葡萄糖的摄取能力增强。结论:NaAsO₂暴露上调mt ROS水平,激活线粒体自噬,进而激活NLRP3炎症小体,引发炎症反应,最终导致IR发生。