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目的:探讨利拉鲁肽或脐带间充质干细胞单用及联用改善2型糖尿病大鼠糖代谢和抑制胰岛β细胞凋亡的作用,并进一步探讨其与ASK1/JNK/BAX通路的关系。方法:1.动物模型建立与实验分组及干预:雄性SD大鼠90只,按照随机数字表法分为正常对照组(NC组,n=8)和造模组(n=80)。正常对照组大鼠喂养常规饲料,造模组大鼠喂养高脂高糖饲料,8周末进一步腹腔注射STZ(30mg/kg),72h后以连续三天空腹血糖≥11.1mmol/L判定为2型糖尿病成模,共54只,成模率72%。成模大鼠再次随机选取40只,并分为以下四组:2型糖尿病模型组(T2DM组);脐带间充质干细胞治疗组(T2DM+hUC-MSCs组);利拉鲁肽治疗组(T2DM+LIRA组);利拉鲁肽联合脐带间充质干细胞治疗组(T2DM+LIRA+hUC-MSCs组)。每组鼠数均为10只,分别给予相应的干预治疗持续8周。其中,脐带间充质干细胞干预组在第1、5周尾静脉注射含脐带间充质干细胞1×106个的培养液100μl;未用脐带间充质干细胞干预组(NC组、T2DM组、T2DM+LIRA组)在第1、5周尾静脉注射不含脐带间充质干细胞的培养液100μl;利拉鲁肽干预组皮下注射利拉鲁肽200μg/kg,每日两次;未用利拉鲁肽干预组(NC组、T2DM组、T2DM+hUC-MSCs组)皮下注射相应体积的生理盐水,每日两次。2.检测指标及方法:治疗8周末,检测大鼠体重、空腹血糖(FBG)、糖化血红蛋白(HbA1c)和行腹腔葡萄糖耐量试验(IPGTT);ELISA法检测大鼠血清C肽(C-p)、胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和胰高血糖素(GLu);HE染色光镜下观察大鼠胰腺组织病理改变;免疫组织化学法检测胰腺组织胰岛素和胰高血糖素的表达;荧光定量PCR法检测胰腺组织凋亡信号调节激酶1(ASK1)、Jun氨基末端激酶(JNK)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)和B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)的mRNA表达。结果:1.治疗8周末大鼠一般指标:治疗8周末,与NC组比较,T2DM组大鼠体重增高,差异有统计学意义(P﹤0.05),T2DM+LIRA组和T2DM+LIRA+hUC-MSCs组大鼠体重差异无统计学意义(P>0.05);与T2DM组比较,三个治疗组大鼠体重均降低(P﹤0.05);与T2DM+hUC-MSCs组比较,T2DM+LIRA组及T2DM+LIRA+hUC-MSCs组大鼠体重降低更明显(P﹤0.05),且T2DM+LIRA组与T2DM+LIRA+hUC-MSCs组大鼠体重差异无统计学意义(P>0.05)。与NC组比较,T2DM组大鼠FPG和HbA1c均明显增高(P﹤0.05);与T2DM组比较,三个治疗组大鼠FPG和HbA1c均显著降低(P﹤0.05);与T2DM+hUC-MSCs组比较,T2DM+LIRA组和T2DM+LIRA+hUC-MSCs组大鼠FPG和HbA1c降低更明显(P﹤0.05);进一步比较T2DM+LIRA组和T2DM+LIRA+hUC-MSCs组,T2DM+LIRA+hUC-MSCs组大鼠FPG和HbA1c均更低(P﹤0.05)。治疗8周末,各组大鼠行IPGTT试验,结果提示:与NC组比较,T2DM组大鼠葡萄糖耐量明显降低,表现为:0min的基础血糖增高,糖负荷30min时血糖达到峰值,持续高血糖状态至120min,糖负荷各个时间点血糖差异均有统计学意义(P﹤0.05);与T2DM组比较,三个治疗组大鼠葡萄糖耐量均显著改善,表现为大鼠糖负荷各个时间点血糖均降低,差异均有统计学意义(P<0.05);与T2DM+hUC-MSCs组比较,T2DM+LIRA组大鼠糖负荷各个时间点血糖均降低,差异有统计学意义(P<0.05),T2DM+LIRA+hUC-MSCs组大鼠糖负荷0min、90min、120min时血糖降低,差异有统计学意义(P<0.05);与T2DM+LIRA组比较,T2DM+LIRA+hUC-MSCs组大鼠糖负荷120min时血糖明显降低,差异有统计学意义(P﹤0.05)。2.治疗8周末大鼠血清C-p、GLP-1和GLu水平:治疗8周末,与NC组比较,T2DM组大鼠血清C-p和GLP-1均明显降低(P﹤0.05),GLu增高(P﹤0.05);与T2DM组比较,T2DM+hUC-MSCs组大鼠血清C-p增高(P﹤0.05),而大鼠血清GLP-1、GLu差异无统计学意义(P>0.05),T2DM+LIRA组和T2DM+LIRA+hUC-MSCs组大鼠血清C-p和GLP-1均明显增高(P﹤0.05),GLu降低(P﹤0.05);与T2DM+hUC-MSCs组比较,T2DM+LIRA组和T2DM+LIRA+hUC-MSCs组大鼠血清C-p和GLP-1均增高更明显(P﹤0.05),Glu降低(P﹤0.05);与T2DM+LIRA组比较,T2DM+LIRA+hUC-MSCs组大鼠血清C-p和GLP-1均更高(P﹤0.05),GLu更低(P﹤0.05)。3.治疗8周末光镜下大鼠胰腺组织病理改变:治疗8周末,各组大鼠胰腺组织行HE染色并在光镜下观察:NC组大鼠胰岛结构完整,胰岛细胞数量多、细胞间排列紧密,胞浆饱满;T2DM组大鼠胰岛明显萎缩,结构紊乱,出现空泡;与T2DM组比较,三个治疗组大鼠胰腺组织胰岛形态明显改善,胰岛结构趋于完整,胰岛细胞数量增多,其中以T2DM+LIRA+hUC-MSCs组大鼠胰腺组织改善最明显,T2DM+LIRA组大鼠胰腺组织改善次之。4.治疗8周末大鼠胰腺组织胰岛素和胰高血糖素表达:治疗8周末,与NC组比较,T2DM组大鼠胰腺组织胰岛素阳性表达明显降低(P﹤0.05),胰高血糖素阳性表达明显增高(P﹤0.05);与T2DM组比较,三个治疗组大鼠胰腺组织胰岛素阳性表达均明显增高(P﹤0.05),胰高血糖素阳性表达均明显降低(P﹤0.05);与T2DM+hUC-MSCs组比较,T2DM+LIRA组和T2DM+LIRA+hUC-MSCs组大鼠胰腺组织胰岛素阳性表达均增高(P﹤0.05),胰高血糖素阳性表达均降低(P﹤0.05);与T2DM+LIRA组比较,T2DM+LIRA+hUC-MSCs组大鼠胰腺组织胰岛素阳性表达更高(P﹤0.05),胰高血糖素阳性表达更低(P﹤0.05)。5.治疗8周末大鼠胰腺组织ASK1、JNK、BAX和Bcl-2 mRNA表达:治疗8周末,与NC组比较,T2DM组大鼠胰腺组织ASK1、JNK和Bax mRNA表达均显著增高(P﹤0.05),Bcl-2 mRNA表达显著降低(P﹤0.05);与T2DM组比较,三个治疗组大鼠胰腺组织ASK1、JNK和Bax mRNA表达均明显降低(P﹤0.05),Bcl-2 mRNA表达均明显增高(P﹤0.05);与T2DM+hUC-MSCs组比较,T2DM+LIRA组和T2DM+LIRA+hUC-MSCs组大鼠胰腺组织ASK1、JNK和Bax mRNA表达均降低(P﹤0.05),Bcl-2 m RNA表达均增高(P﹤0.05);与T2DM+LIRA组比较,T2DM+LIRA+hUC-MSCs组大鼠胰腺组织JNK和Bax mRNA表达更低(P﹤0.05),Bcl-2 mRNA表达更高(P﹤0.05),而ASK1 mRNA表达差异无统计学意义(P>0.05)。6.治疗8周末大鼠空腹血糖与胰腺组织ASK1 mRNA、JNK mRNA、凋亡基因Bax和抗凋亡基因Bcl-2表达的相关分析:大鼠空腹血糖与胰腺组织ASK1 mRNA(r=0.837,P<0.01)、JNK mRNA(r=0.849,P<0.01)和凋亡基因Bax(r=0.894,P<0.01)的表达均呈正相关;而与腺组织抗凋亡基因Bcl-2的表达呈负相关(r=-0.812,P<0.01)7.治疗8周末大鼠胰腺胰岛素阳性表达与胰腺组织ASK1 mRNA、JNK mRNA、凋亡基因Bax和抗凋亡基因Bcl-2表达的相关分析:大鼠胰腺组织胰岛素阳性表达与胰腺组织ASK1 mRNA(r=-0.861,P<0.01)、JNK m RNA(r=-0.904,P<0.01)和凋亡基因Bax(r=-0.920,P<0.01)的表达均呈负相关;而与胰腺组织抗凋亡基因Bcl-2的表达呈正相关(r=0.838,P<0.01)。结论:1.利拉鲁肽或脐带间充质干细胞单用以及两者联合干预具有不同程度的改善高脂高糖联合STZ诱导的2型糖尿病大鼠糖代谢和抑制胰岛β细胞凋亡的作用;2.与利拉鲁肽或脐带间充质干细胞单用相比,两者联合干预改善高脂高糖联合STZ诱导的2型糖尿病大鼠的糖代谢和抑制胰岛β细胞凋亡的作用效果更佳;3.利拉鲁肽联合脐带间充质干细胞干预改善2型糖尿病大鼠糖代谢和抑制胰岛β细胞凋亡的作用机制与其下调ASK1/JNK/BAX通路相关。