近年来,无论流行病学调查还是临床实践都发现睡眠缺失的现象在人群中越来越普遍,主要表现为睡眠时长的减短和睡眠时间的延后。已有文献报道,长期睡眠剥夺能够对机体神经系统,心血管系统,内分泌系统等造成诸多不良影响,并与代谢综合征的发生发展密切相关,因而睡眠缺失现象也越来越受到人们的关注。既往的研究认为睡眠剥夺与机体肥胖,葡萄糖耐量损伤,胰岛素抵抗等呈现明显的正相关,而这些均为2型糖尿病的发病特征。胰岛β细胞功能损伤是导致2型糖尿病的重要原因,但目前关于睡眠剥夺与糖尿病发病的关系大多集中在流行病学的研究,而对其与胰岛β细胞功能之间具体联系的阐述很少。在既往研究的基础上,本课题采用平台水环境法以实现对大鼠的慢性睡眠剥夺。基于此模型,我们发现慢性睡眠剥夺降低大鼠体重和体脂率,增加其基础代谢率,而对摄食无明显影响。为了研究慢性睡眠缺失对大鼠血清中循环代谢物的影响,我们通过1HNMR代谢组学检测分析找出了与对照鼠相比,慢性睡眠剥夺鼠血清中显著性差异表达的代谢产物:脂蛋白,甘油三酯,缬氨酸,异亮氨酸,胆碱和磷酸胆碱。这些变化显著的代谢产物与脂肪酸代谢密切相关,因而我们使用GC-FID/MS检测发现慢性睡眠剥夺降低大鼠血清中各类脂肪酸组分。同时,我们也发现慢性睡眠剥夺鼠空腹血糖明显升高,血清胰岛素水平下降,葡萄糖耐量受损,体外分离的原代胰岛对葡萄糖/氯化钾刺激的胰岛素分泌效应(GSIS/KSIS)也显著降低,但胰岛中胰岛素含量无明显变化。进一步探索,我们认为慢性睡眠剥夺鼠胰岛β细胞GSIS/KSIS功能明显受损的原因是降低了胰岛β细胞中胰岛素分泌囊泡与细胞膜的锚定,进而使得胰岛素释放产生障碍。正常胰岛执行分泌胰岛素功能需要一定浓度的外周循环脂肪酸,而慢性睡眠剥夺降低了大鼠外周血中的脂肪酸浓度。因此我们使用高脂饲料喂养大鼠以人为提高其血液中的游离脂肪酸浓度并联合睡眠剥夺处理后,发现可以部分逆转正常饮食联合睡眠剥夺处理鼠葡萄糖耐量损伤以及胰岛β细胞GSIS功能损伤的现象。综上所述,本研究首次从动物水平上证实了慢性睡眠剥夺损伤胰岛β细胞的胰岛素分泌功能,并且降低的循环游离脂肪酸可能是导致这一效应的重要机制之一。本研究为睡眠缺失与2型糖尿病发病之间的关系提供了更进一步的解释,同时也为指导人们健康的生活方式提供了理论依据。