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2型糖尿病的发病率在全球范围内日益增加,现已成为21世纪危害人体健康的主要疾病之一。胰岛素抵抗和进行性的β细胞功能损害是2型糖尿病的两个重要特征；其中胰岛β细胞功能损害是糖尿病发生、发展的必要条件。传统观点认为,遗传、无节制的高热量饮食和久坐不动的生活方式的改变是导致2型糖尿病发生发展的主要因素。但是,目前这些因素已经不能完全解释2型糖尿病发病率持续增加的现象。最近,越来越多的研究表明,日常生活中主动或被动接触的外源化合物也可以干扰胰腺β细胞的功能,从而在2型糖尿病发生的过程中发挥着举足轻重的作用。邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯[Di-(2-ethylhexyl)-phthalate,DEHP]是生产聚氯乙烯(PVC)的一种主要增塑剂,在日常生活中广泛应用。DEHP可通过消化系统、呼吸系统及皮肤接触等途径进入人体,也可通过胎盘和乳汁到达下一代体内。在美国进行的一项流行病学调查发现,75%的被调查者尿液中可以被检测到DEHP及其代谢物。目前已有部分流行病学和动物实验显示,DEHP暴露和机体血糖代谢紊乱存在一定的联系。由于胎儿和新生儿对环境污染物非常敏感,所以本研究建立了发育关键时期DEHP暴露的实验动物模型,探讨围产期DEHP暴露对子代机体糖代谢的影响,并从胰岛β细胞的发育、胰岛素分泌功能以及凋亡等方面探讨其可能的机制。第一部分围产期DEHP暴露对子代大鼠糖代谢的影响目的：探讨围产期DEHP暴露对子代大鼠生长发育和糖代谢的影响。方法：Wistar雌鼠阴道涂片检查确定受孕,从受孕0天开始进行玉米油和不同剂量的DEHP (1.25和6.25 mg/kg/day)灌胃染毒直至仔鼠断乳(出生后第21天)。测量孕鼠孕期和泌乳期的体重以及断乳时的血糖、胰岛素水平的变化。断乳后每组保留雌雄仔鼠各16只进行后续的实验。动态监测子代生长过程中体重、摄食量、血糖、胰岛素、葡萄糖耐量和胰岛素耐量的变化。同时分析统计子代断乳时和成年后性腺旁脂肪组织的重量,并观察脂肪细胞的形态。结果：与对照组相比,围产期DEHP暴露引起子代出生体重显著减小；出生后生长速度明显减慢。断乳时,DEHP暴露组子代出现体脂系数和脂肪细胞面积显著减小；空腹血糖和空腹胰岛素显著降低。成年后,DEHP暴露组子代雌鼠出现严重的葡萄糖代谢紊乱,主要表现为高血糖、低胰岛素血症和葡萄糖严重耐受不良；雄鼠空腹血糖与对照相比无明显差异,但空腹胰岛素显著升高。围产期DEHP暴露未改变孕鼠的体重、血糖和胰岛素水平。结论：围产期DEHP暴露引起子代大鼠生长发育速度减慢和机体糖代谢紊乱。第二部分围产期DEHP暴露对子代大鼠内分泌胰腺发育的影响目的：通过围产期DEHP暴露引起子代大鼠糖代谢紊乱的动物模型,探讨DEHP暴露对子代大鼠内分泌胰腺的早期影响。方法：用阴道涂片法检测受孕情况,从Wistar大鼠雌性受孕后0天(GD0)开始,对其进行玉米油和不同剂量DEHP (1.25和6.25mg/kg/day)灌胃染毒直至仔鼠出生后第21天断乳。于PND21处死部分仔鼠,收集胰腺样本、称重并测量胰腺组织中胰岛素的含量。免疫组化分析β细胞形态和质量；电镜观察β细胞的超微结构。QPCR分析仔鼠胰腺组织中Pdx-1、insulin、glucagon、Atf4、Atf6、Bip、Ucp2的mRNA表达水平；Western Blot分析PDX-1和磷酸化的PERK蛋白含量。结果：与对照组相比,实验组子代断乳时β细胞质量和胰腺胰岛素含量显著降低。电镜结果提示围产期DEHP暴露导致断乳时子代大鼠β细胞超微结构损伤,主要表现为：内质网扩张脱颗粒、线粒体肿胀、完整的分泌颗粒减少、不成熟的分泌颗粒增加。围产期DEHP暴露还导致子代断乳时胰腺组织中Pdx-1、insulin的表达显著下降,以及Atf4、ATF6、BiP、Ucp2 mRNA的表达水平明显增加；glucagon的表达水平未受影响。蛋白表达水平与mRNA的表达水平意义一致。结论：围产期DEHP暴露导致早期内分泌胰腺发育受损,进而引起子代大鼠成年后出现的葡萄糖代谢紊乱。第三部分围产期DEHP暴露导致子代大鼠成年后p细胞的功能损伤目的：通过围产期DEHP暴露引起子代大鼠糖代谢紊乱的动物模型,探讨DEHP暴露对子代成年大鼠内分泌胰腺形态和功能的影响。方法：将健康受孕Wistar大鼠随机分为对照组(玉米油2 ml/kg/day)、低剂量组(DEHP 1.25 mg/kg/day)和高剂量组(DEHP 6.25 mg/kg/day).各实验组从受孕0天开始至产后第21天断乳(GDO～PND21)持续灌胃染毒。子代饲养至出生后第27周,收集胰腺组织,称重,测量胰岛素含量。电镜观察β细胞的超微结构；免疫组化分析β细胞面积和质量。利用葡萄糖刺激的胰岛素分泌实验分析离体培养β细胞的分泌功能。Western Blot分析胰腺组织中Bax、Bcl-2、Fas、FasL以及casepase-3细胞凋亡相关蛋白表达水平。结果：围产期DEHP暴露导致子代雌鼠成年后胰腺β细胞面积、β细胞质量以及胰腺胰岛素含量明显低于对照；离体培养的胰岛细胞分泌功能也显著降低。DEHP组雄鼠β细胞的面积和质量与对照相比,无统计学差异。但DEHP组雄鼠单位胰腺胰岛素的含量和低糖刺激下胰岛细胞分泌胰岛素的能力显著高于相应的对照组。电镜结果证实DEHP组β细胞超微结构的损伤随着年龄的增加,损伤程度不断加重。值得注意的是,DEHP暴露还导致了子代雌鼠成年后胰腺中凋亡相关蛋白,如Bax/Bcl-2、Fas、FasL、casepase-3表达水平显著升高。结论：围产期DEHP暴露导致子代成年大鼠的葡萄糖代谢紊乱与成年内分泌胰腺的凋亡密切相关。