世界范围内糖尿病(Diabetes mellitus,DM)发病及患病率急剧上升,中国已成为世界糖尿病人数最多的国家,血糖控制不佳所致的葡萄糖毒性是造成糖尿病及慢性糖尿病急、慢性并发症的重要原因之一。胰岛β细胞凋亡是1型及2型糖尿病重要发病机制,高糖状态下INS-1细胞及胰岛β细胞较易出现凋亡,导致胰岛β细胞功能衰竭,引起糖尿病各种症状。目前糖尿病的治疗方法较多有二肽基肽酶-4(Dipeptidylpeptidase-4,DPP-4)抑制剂、胰高血糖素样肽-1(glucagon-likepeptide-1,GLP-1)类似物、钠-葡萄糖协同转运蛋白-2(sodium-dependent glucose transporters-2,SGLT-2)等,探索新的天然化合物在糖尿病的治疗中具有重要的价值和意义。糖尿病是威胁人类健康的重大公共卫生问题,其与遗传因素和环境因素相关,环境因素在个体是否发展为糖尿病的过程中起到了重要的作用。最新数据资料表明糖尿病的患病率除与空气污染有关外,还与环境内分泌干扰物如多卤芳烃、有机磷农药、有机氯农药、烷基酚、重金属、二噁英、邻苯二甲酸酯等有关。除此之外,活动量减少、肥胖、饮食结构的变化也是与之相关的主要环境因素,其中饮食结构的变化是环境因素中的重要部分,如高糖、高脂、高热量、高精度、高纯度的饮食。本研究主要从环境因素出发,模拟环境因素所致的胰岛β细胞凋亡诱发的糖尿病,研究中药五倍子中β-PGG抑制胰岛β细胞凋亡减缓糖尿病的发生及发展的作用。五倍子是治疗糖尿病(消渴症)的传统用药之一,其含有丰富的多酚类化合物1,2,3,4,6-五-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖(1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-β-D-glucose,β-PGG),是治疗消渴症中鞣质类中药的代表。β-PGG是一种含有五个没食子酰基、一分子葡萄糖的多酚化合物,其具有抗炎、抗过敏、抗病毒、抗肿瘤等功效。研究提示:β-PGG可以通过抑制肠道刷状缘α葡萄糖苷酶活性、减少肝糖输出、模拟胰岛素样作用产生一定的降糖效果。有关β-PGG抑制高糖状态下INS-1细胞及胰岛β细胞凋亡的分子机制还不十分清楚。因此,本论文主要是研究β-PGG抑制高糖状态下INS-1细胞及胰岛β细胞凋亡的分子机制。应用MTT法及FCM法测定高糖条件下Ins-1细胞的凋亡率,观察加入β-PGG后其凋亡率变化。Wistar大鼠灌喂链脲佐菌素(Streptozocin,STZ)的糖尿模病模型,再给予β-PGG处理,应用HE染色及橙黄G染色法检测,检测大鼠胰岛及胰岛β细胞的变化,明确β-PGG能否抑制β细胞凋亡。同时应用western blot法、RQ-PCR法测定Ins-1细胞及β-PGG灌喂的STZ造模成功的Wistar糖尿病大鼠胰腺组织中线粒体应激、内质网应激、NF-κB相关因子的变化。本论文的主要研究结果如下:(1)高糖条件下Ins-1细胞的凋亡率增加,加入β-PGG后其凋亡率下降。STZ造模Wistar大鼠致其胰岛萎缩、β细胞数目减少,β-PGG灌胃后胰岛萎缩减轻、胰岛β细胞数目增加。(2)高糖条件下INS-1细胞及STZ造模成功的胰腺组织中硫氧还蛋白相互作用蛋白(Thioredoxin-interacting protein,TXNIP)表达上调,硫氧还蛋白-1(thioredoxin-1,Trx-1)表达下调,加入及灌食β-PGG后,Trx-1表达上调。(3)高糖条件下INS-1细胞及STZ造模成功的胰岛β细胞中含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-9(cysteinyl aspartate specific proteinase-9,Caspase-9)和细胞色素C(cytochrome,Cytc)表达升高,而加入及灌食β-PGG后,Caspase-9和Cytc下降。(4)高糖条件下INS-1细胞及STZ造模成功的胰岛β细胞中JNK、Caspase-12活性增高,加入及灌食β-PGG后,JNK、Caspase-12活性降低。(5)高糖条件下INS-1细胞及STZ造模成功的胰岛β细胞中NF-κB、IL-6的表达上调,加入及灌食β-PGG后,NF-κB、IL-6的表达下降。小结:环境因素所致高糖状态可导致氧化应激、线粒体应激、内质网应激、以及NF-κB信号系统炎症反应,导致INS-1细胞及胰岛β细胞的凋亡,而五倍子中β-PGG可以抑制以上应激损伤,有效抑制高糖状态下INS-1细胞及胰岛β细胞凋亡,因此,β-PGG可以作为治疗糖尿病的天然候选化合物之一。