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糖尿病(Diabetes Mellius,DM)是由多种因素引起的以高血糖为特征的代谢性疾病。胰岛β细胞的功能异常和数量减少引起的胰岛素分泌不足是糖尿病发病的主要原因。1,25-(OH)2D3(Vit D3)是维生素D的活性形式,通过与靶细胞上的维生素D受体(Vitamin D receptor,VDR)结合,发挥其作用。自噬是进化上非常保守的过程,在正常条件下基础自噬主要是清除、降解细胞内受损的细胞器和长寿命蛋白,通过这种方式实现细胞器的自我更新,对维持细胞稳态具有重要的生物学意义。目的:1.探究维生素D对链脲菌素(Streptozotocin,STZ)所致INS-1细胞损伤的保护作用。2.探讨维生素D对胰岛细胞的分泌与自噬功能的调节作用及其机制。方法:培养具有大鼠胰岛β细胞生理特性的细胞株INS-1细胞,将INS-1细胞分为正常对照组和不同浓度的Vit D3组(包括10-6 mmol/L组、10-7 mmol/L组、10-8mmol/L组、10-9 mmol/L组),作用24小时后,CCK8法检测各组细胞的增殖活性;ELISA测定不同浓度的Vit D3对INS-1细胞胰岛素分泌的影响,确定Vit D3对INS-1细胞作用的最适浓度。将INS-1细胞分为空白对照组(CON)、Vit D3对照组(Vit D3)、STZ损伤组(STZ)、Vit D3预防组(Vit D3+STZ)、Vit D3治疗组(STZ+Vit D3),各组作用结束后,CCK8法检测细胞增殖能力;收集培养液,ELISA测定各组细胞的胰岛素分泌情况;ELISA检测各组细胞上清液中丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的含量和细胞总抗氧化能力(Cellular total antioxidant capacity,T-AOC)的水平;提取细胞总RNA和蛋白质,分别用RT-PCR和Western-Blot检测细胞自噬相关基因和蛋白的表达水平;收集各组细胞,制作超薄切片,应用透射电镜观察各组细胞中的自噬体和超微结构的变化。结果:1.Vit D3对INS-1细胞分泌的影响与正常对照组相比,浓度为10-7 mmol/L的Vit D3显著促进了INS-1细胞的增殖活性和胰岛素的分泌(P<0.01)。而其他浓度的Vit D3组与对照组相比均无显著性差异(P>0.05)。2.Vit D3对STZ所致INS-1细胞损伤的影响与正常对照组相比,STZ损伤组的细胞增殖活性、胰岛素分泌水平和T-AOC明显降低(P<0.001),MDA含量升高(P<0.001);Vit D3预防组和治疗组的细胞增殖活性、胰岛素分泌和T-AOC水平也显著降低(P<0.01),MDA含量则显著升高(P<0.01);与STZ损伤组相比,Vit D3保护组和修复组的细胞增殖活性、胰岛素分泌和T-AOC水平显著升高(P<0.01),MDA含量则显著降低(P<0.01)。3.Vit D3对STZ损伤的INS-1细胞自噬功能的影响RT-PCR结果显示,与正常对照组相比,Vit D3对照组、Vit D3预防组和治疗组的自噬相关基因Beclin1、LC3的表达量明显升高(P<0.01);Western-Blot结果亦显示同样的规律。透射电镜下观察,正常INS-1细胞呈现完整的细胞结构,细胞器排列有序,分泌大量的胰岛素颗粒;STZ损伤组细胞受损严重,粗面内质网扩张,线粒体脊断裂,数量减少,细胞核染色体聚集,少量细胞出现凋亡特征,胰岛素分泌颗粒少见等现象;Vit D3预防组和治疗组细胞损伤程度减小,超微结构明显好转,趋于正常,细胞内可见双层膜结构的自噬体;Vit D3对照组INS-1细胞的形态结构和正常对照组相似,可见少量处于不同阶段的自噬体。结论:1.Vit D3可以减小STZ所致INS-1细胞的损伤,促进其胰岛素的分泌。2.Vit D3可促进STZ作用前后INS-1细胞自噬相关蛋白Beclin1、LC3的表达,促进细胞内自噬体的形成。提示Vit D3可能通过诱导INS-1细胞的自噬,清除STZ损伤的细胞器,实现对INS-1细胞的保护作用。