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目的通过建立类固醇激素糖尿病小鼠动物模型,观察GSK-3β基因在类固醇激素糖尿病小鼠胰岛β细胞凋亡中的作用,并探讨高脂饮食对GSK-3β基因表达的影响。方法将64只雄性C57小鼠(18~25g)随机分为4组:普通饲料对照组(A),普通饲料给药组(B),高脂饲料对照组(C),高脂饲料给药组(D)。A组和B组给予普通维持饲料,C、D组给予高脂饲料喂养3个月。然后,B、D组给予地塞米松腹腔注射(5mg/Kg),每天上午八点注射,每日一次,A组、C组用同样方法给予同等剂量的生理盐水,并监测小鼠体重、血糖变化,3周后,进行口服葡萄糖耐量(OGTT)实验,取血,处死动物,留取少量全血迅速测量糖化血红蛋白水平,其余血液离心后留取血浆,测定胰岛素、C肽、血糖、血脂、游离脂肪酸水平,利用HOMA-β评价胰岛β细胞功能,并迅速留取胰腺组织,通过光学显微镜和透射电子显微镜观察小鼠胰腺组织形态学变化,应用TUNEL方法观察胰岛细胞凋亡情况,免疫组织化学染色方法观察胰岛细胞GSK-3β,p-GSK-3β-Ser9,p-GSK-3α/β-Tyr279/216,胰岛素原,糖皮质激素受体和凋亡相关基因Caspase-3,Bax,Bcl-2的表达,进一步通过Western blot方法观察GSK-3β,p-GSK-3β-Ser9,p-GSK-3α/β-Tyr279/216表达水平。结果高脂饲料喂养的C57小鼠与普通维持饲料喂养的小鼠相比,体重明显增加(P<0.05),口服糖耐量受损;给予地塞米松腹腔注射后,与A组、C组相比,B组、D组体重下降明显,血糖升高,口服糖耐量受损加重,均具有统计学意义(P<0.05);与A组相比,B、C、D组总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白均有升高,但B组的变化没有统计学意义,C、D组的升高具有统计学意义(P<0.001),C、D组高密度脂蛋白明显降低(P<0.001);与A组相比,B组游离脂肪酸水平有所升高,C组的游离脂肪酸水平也有升高(P<0.01),D组的升高最明显(P<0.001),而且与C组相比,D组的游离脂肪酸水平有了显著的升高(P<0.001)。B组、D组糖化血红蛋白升高,且D组升高更加明显(P<0.05),C组糖化血红蛋白变化不大;与A组相比,B、C、D组血浆胰岛素、C肽和HOMA-β(%)均有不同程度的降低,D组降低最明显(P<0.01);TUNEL染色结果显示:A组未见凋亡细胞,B、C、D组均可见凋亡细胞,其中B、D组胰岛细胞凋亡严重;免疫组织化学染色结果显示:与A组相比,B、C、D组Proinsulin表达水平下调,D组下调最明显;与A组相比,B、D组的Caspase-3、Bax表达水平上调,Bcl-2表达水平下调,p-GSK-3β-Ser9表达水平下调,p-GSK-3α/β-Tyr279/216表达水平上调,C组变化不明显,各组之间GSK-3β并没有明显差异;Western blot结果显示:与A组相比,B、D组p-GSK-3β-Ser9表达水平下调(P<0.01),p-GSK-3α/β-Tyr279/216表达水平上调(P<0.05),C组变化不明显,与免疫组化结果一致;光学显微镜观察显示:A、C组胰岛结构完整,边界清晰,形态规则;B组胰岛面积减小;D组胰岛数量减少,面积减小,形态极不规则;透射电子显微镜观察显示,A组小鼠胰岛β细胞胞浆内有大量的分泌颗粒,为圆球形,较大,外包以界膜,颗粒内有电子密度不一的芯,芯多为圆形,少数可见矩形或不规则的芯,界膜与芯之间的间隙较大,明亮,清晰。胞浆内线粒体、内质网较丰富,细胞核较大,呈圆形或卵圆形,核膜光滑;与A组相比,B、C组内分泌颗粒减少,致密芯密度减低,核染色质浓缩,B组细胞核染色质边集,C组伴有明显的内质网扩张,D组细胞内分泌颗粒显著减少,有的细胞甚至缺如,致密芯密度明显减低;线粒体数量减少,肿胀变形,内质网不同程度扩张,可见脱颗粒现象;胞核小而不规则,核膜凹凸不平,染色质凝集成块状,散布于细胞核内。结论GSK-3β介导的胰岛β细胞凋亡参与地塞米松诱导类固醇糖尿病的发生;高脂饮食可通过提高GSK-3β活性加重类固醇糖尿病小鼠的胰岛β细胞损伤。