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背景:胰岛β细胞脂毒性是2型糖尿病发生和发展的重要机制之一。所谓脂毒性就是过多的游离脂肪酸长时间刺激导致异常脂质在胰岛β细胞不正常的堆积,引起β细胞功能损坏和诱导细胞凋亡。随着饮食习惯和结构的改变,肥胖人群也在迅速增长,糖尿病和肥胖患者体内游离脂肪酸水平是升高的。已经有很多文献报道,过多的游离脂肪酸会对胰岛β细胞,内皮细胞,肌肉细胞以及肝脏细胞等造成伤害。神经酰胺是重要的脂质分子,参与细胞的很多生物学活动,如凋亡、增殖、分化的调节。近来的研究证实,神经酰胺通过不同的途径(如外源性死亡途径、内质网应激,线粒体损伤等)诱导胰岛β细胞凋亡。已有的研究显示游离脂肪酸如棕榈酸(palmitate,Palm)为神经酰胺的合成途径提供原料,过多的Palm刺激能够促进神经酰胺合成途径,增加神经酰胺的含量。但是神经酰胺含量还受到神经酰胺分解代谢的调控,神经酰胺的一条重要的分解途径是被神经酰胺酶降解生成神经鞘氨醇,神经酰胺酶根据最适PH值被分类为酸、中和碱性三种。我们前期的研究表明胰岛β细胞具有合成和分泌中性神经酰胺酶(neutral ceramidase,NCDase)的能力,并且发现NCDase对抵抗炎症因子诱导的细胞凋亡有着明显的保护作用。国外有研究报道,增强中性神经酰胺酶活性是脂联素保护胰岛β细胞的重要机制。因此,中性神经酰胺酶对胰岛β细胞起保护作用。已有动物实验报道,高脂喂养的条件下,大鼠的肌肉组织中检测到NCDase的活性降低。然而,游离脂肪酸对胰岛β细胞NCDase的影响及其作用目前尚不清楚。故本研究旨在探讨NCDase在胰岛β细胞脂毒性中的作用及相关机制。目的:探讨NCDase在胰岛β细胞脂毒性中的作用及机制。方法:用不同浓度的Palm(0、0.1、0.25、0.3、0.5、0.75mM)作用于体外培养的胰岛素瘤INS-1细胞,用MTT法检测细胞的生长率;Annexin-V-FITC和PI双染检测细胞凋亡率;RT-qPCR检测细胞内NCDase的基因表达;Western blot检测INS-1细胞内NCDase蛋白的表达;HPLC检测NCDase的活性;ESI-MS/MS检测INS-1细胞内神经酰胺和神经鞘氨醇的含量。结果:(1)不同浓度Palm分别刺激INS-1细胞24h和48h,24h时0.3mM的Palm开始显著抑制INS-1细胞活性(P<0.05),0.5mM的Palm对细胞抑制约50%,48h时0.25mM的Palm开始明显抑制细胞活性,0.5mM的Palm对细胞的抑制率为68.2%。(2)0.5mM的Palm抑制INS-1细胞NCDase的基因和蛋白的表达。(3)Palm对INS-1细胞内NCDase的活性也有一定的抑制作用,且呈时间依赖性。(4)过表达NCDase对Palm诱导的细胞凋亡起保护作用,相反,NCDase小RNA干扰加重Palm诱导的细胞凋亡。(5)Palm显著增加了神经酰胺的含量,却没有一致性地引起神经鞘氨醇含量的增加。结论:游离脂肪酸通过抑制NCDase活性增加神经酰胺含量导致胰岛β细胞脂毒性的发生,增强NCDase活性能够减轻胰岛β细胞脂毒性。