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研究背景流行病学研究证实,小于胎龄(SGA)儿成年后容易发生代谢综合征和2型糖尿病。胰腺细胞的成熟发生于胎儿宫内生长发育的早期。胎儿早期宫内营养不良尤其是胰岛细胞发育的关键期营养不良可能会造成其结构和功能的永久性损害。胰岛β细胞功能障碍是SGA发生成人代谢性疾病的重要环节和决定性因素,然而具体机理尚不清楚。胰岛β细胞是一种电兴奋性细胞,其膜上离子通道的活动在刺激-分泌耦联中起了关键作用,钙通道是β细胞膜上最活跃的离子通道之一,它的开放与关闭直接控制着细胞内游离Ca2+浓度,从而调节胰岛素的分泌。因此,研究SGA者β细胞膜上钙通道的特性,探寻β细胞分泌变化特点,可以让我们深入了解SGA发生胰岛功能障碍的发病机理。目前国内外尚未见相关的研究报道。研究目的探讨宫内不良营养环境是否对SGA生后胰岛p细胞分泌功能产生持续影响,通过研究SGA大鼠胰岛β细胞电压门控钙通道电流及动力学特性来阐明SGA大鼠胰岛β细胞分泌特性改变的机理。从营养、发育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。研究方法采用全程限制孕鼠总热量法建立SGA模型组SD大鼠,AGA对照组大鼠由正常孕鼠自然分娩所得。出生后2组SD仔鼠均常规喂养至4周,8周。颈椎脱臼处死动物后,注入溶解的Agarose,取出胰腺组织,用振动切片机(德国徕卡VT1000S型切片机)切片,厚度为130μm。切好的切片存放在冷冻通氧的细胞外液中备用。用全细胞膜片钳技术分别记录生后4周(儿童期)和8周(成年期)SGA模型组和AGA对照组胰岛β细胞电压依赖性钙通道的电流幅值、逆转电位、电压电流曲线和激活、失活曲线的变化,测定两组大鼠胰岛β细胞正弦波刺激后的膜电容(反映细胞的吞吐情况,可间接反映单个细胞的胰岛素分泌)；从时间轴上进行纵向的钙通道动力学特性和分泌特性的变化趋势研究。研究结果4周、8周SGA模型组大鼠p细胞单位膜电容明显小于AGA对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。8周SGA模型组的膜电容小于4周SGA,差异具有统计学意义。而4周与8周AGA对照组间的膜电容差异无统计学意义(P>0.05)。钙通道的特性参数中,4周、8周SGA模型组与AGA对照组大鼠胰岛β细胞总的电压依赖性钙通道、L型、非L型钙通道平均电流密度Ⅰd差异均无统计学意义(P>0.05)。SGA模型组与AGA对照组I-V曲线的钙电流密度峰值差异无统计学意义(P>0.05)；SGA模型组的逆转电位小于AGA对照组,两组间差异有统计学意义(P<0.05)。两组大鼠p细胞钙通道的激活曲线和失活曲线均形状相似,50%激活电压差异无统计学意义(P>0.05),SGA模型组50%失活电压大于AGA对照组,具有极显著差异(P<0.01)结论宫内不良营养对SGA大鼠胰岛β细胞胰岛素分泌的影响生后持续存在,并有随着时间推移,受损加重趋势。钙通道电流在儿童期后恢复正常,但钙通道动力学特性发生明显变化。因此,β细胞膜上钙通道动力学特性的变化可能是宫内营养不良导致成年后SGA大鼠胰岛β细胞分泌功能下降的一个重要原因。