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目的通过建立慢性间歇性低氧大鼠模型,模仿人类睡眠呼吸暂停状态,观察大鼠外周血清血糖(Glucose,Glu)、胰岛素(Insulin,INS)、胰岛素抵抗指数(Assessment of serum homeostasis model-insulin resistance index,HOMA-IR)、氧化应激指标水平,胰岛β细胞中凋亡基因Bcl-2、Bax及自噬基因LC3、Beclin-1的表达。研究间歇低氧(Intermittent hypoxia,IH)对大鼠的胰岛功能影响和对胰岛β细胞的凋亡/自噬水平影响,探讨抗氧化剂褪黑素对IH诱导的胰岛β细胞损害的保护作用。方法将36只成年雄性Wistar大鼠依据随机数字法分成正常对照组(Normal control,NC)、IH组和抗氧化干预组(Antioxidant intervention group,AO)。每天7:30给AO组大鼠腹腔注射褪黑素溶液10mg/kg,同时其余组大鼠腹腔注射等量的乙醇生理盐水,8:00～15:00给予IH组、AO组大鼠间歇低氧造模。NC组安置在与其他两组相同的饲养箱中常规饲养,无其他特殊处理。大鼠IH造模成功后,在2、4、6、8周每组随机抽取3只大鼠作为实验对象,用血糖仪测大鼠尾尖血糖、采血备用ELISA法检测血清INS水平、活性氧自由基(Reactive oxygenspecies,ROS)、超过氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)水平,然后处死大鼠开腹取胰腺组织,其中一部分胰腺组织使用4%多聚甲醛固定,然后石蜡包埋、切片,以备用HE染色和免疫组化;另一部分胰腺组织放入-80℃冰箱保存,以备用PCR法检测。HE染色法观察各组大鼠胰腺组织的病理形态变化;免疫组化、PCR法检测各组大鼠胰岛β细胞中Bax、Bcl-2、LC3、Beclin-1表达水平。结果1动态监测间歇低氧大鼠模型的动脉血气分析发现,IH组和AO组大鼠的Pa O2及Sa O2水平接近,明显低于NC组,其差异具有统计学意义(P<0.05),表明动物造模成功。2各时点各组大鼠胰腺组织HE染色结果:NC组大鼠的胰腺小叶结构明显,胰岛细胞结构清晰、完整,胰腺腺泡细胞形态完好,整齐地排列在胰岛细胞周边;IH组大鼠的胰腺小叶结构丧失,胰岛细胞排列疏松、紊乱,其内可见空泡,胰腺腺泡细胞排列杂乱,间隔变宽,同时可以看出随着时间的推移,上述改变逐渐加重。AO组相对于IH组大鼠的胰腺小叶结构相对完好,胰岛细胞结构相对清楚。3各时点各组大鼠血清Glu、INS、HOMA-IR水平比较:IH可导致试验动物Glu、INS、HOMA-IR水平升高,褪黑素干预可改善上述指标水平,其差异有统计学意义(P<0.05);随着IH时间的延长,IH组、AO组大鼠外周血清Glu、HOMA-IR有逐渐上升的趋势,INS水平呈先增高后下降的趋势,于第6周达到高峰,NC组各时间点上述指标比较平稳。4各时点各组大鼠外周血清相关氧化应激指标比较:IH可导致试验动物ROS、MDA水平升高,SOD活性下降,褪黑素干预可改善上述指标水平,其差异有统计学意义(P<0.05);随着IH时间的延长,IH组、AO组大鼠血清ROS、MDA水平有逐渐上升的趋势,SOD逐渐下降,NC组各时间点上述指标比较平稳。5各时点各组大鼠胰岛β细胞Bcl-2、Bax、LC3、Beclin-1蛋白水平比较:IH可导致试验动物Bcl-2、Bax、Beclin-1、LC3水平升高,褪黑素干预可改善上述指标水平,其差异有统计学意义(P<0.05);IH组、AO组大鼠胰岛β细胞Bcl-2、Bax、LC3、Beclin-1水平随着IH时间的延长有逐渐上升的趋势,NC组各时间点上述指标比较平稳。6各时点各组大鼠胰岛β细胞Bcl-2、Bax、Beclin-1、LC3m RNA水平比较:IH可导致试验动物Bcl-2、Bax、Beclin-1、LC3m RNA水平升高,褪黑素干预可改善上述指标水平,其差异有统计学意义(P<0.05);IH组、AO组大鼠胰岛β细胞Bcl-2、Bax、LC3、Beclin-1m RNA水平随着IH时间的延长有逐渐上升的趋势,NC组各时间点上述指标比较平稳。结论1 IH可导致大鼠氧化应激反应,引起大鼠血清Glu、INS、HOMA-IR水平升高,引起胰岛β细胞的凋亡相关因子Bcl-2、Bax及自噬相关因子Beclin-1、LC3水平升高。2褪黑素通过干预IH,可降低血清Glu、INS、HOMA-IR及氧化应激反应水平,但尚不能完全逆转。褪黑素通过干预IH,可降低凋亡及自噬相关蛋白的表达水平,提示褪黑素可对IH介导的大鼠胰岛β细胞损伤起保护作用。图19幅;表15个;参112篇。