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目的:铁依赖的铁死亡作为一种新近鉴定的死亡形式,广泛参与到神经退行性疾病、缺血-再灌注性损伤、肿瘤耐药等病理生理过程。2型糖尿病（type 2diabetes mellitus,T2DM）常继发铁代谢紊乱甚至胰腺铁沉积,提示铁死亡的可能。本研究旨在探究T2DM背景下胰岛β细胞的铁死亡及其对胰岛功能的影响,分析具有良好抗糖尿病效应的天然植物化学物槲皮素在此过程中的保护效应。方法:动物实验:SPF级成年雄性C57BL/6J（7～8周龄）小鼠适应性喂养一周后一半高脂饲料（60%脂肪）,另一半正常饲料（10%脂肪）喂养8个月。高脂喂养组中期联合链脲佐菌素（streptozotocin,STZ）腹腔注射（连续5天,50 mg/kg）诱导T2DM动物模型。并在STZ注射一周后再按小鼠空腹血糖水平和体重随机分为T2DM模型组和槲皮素干预组（每组10只）,正常饲料喂养组中期按体重随机分为正常对照组和槲皮素对照组（每组10只）。槲皮素对照组和槲皮干预组在喂养中期后开始以饲料掺入的方式进行干预（1.5 g/kg高脂饲料,相当于100 mg/kg.bw）。喂养结束后处死小鼠,采用H＆E染色观察小鼠胰腺病理改变,电镜观察小鼠胰岛β细胞超微结构特别是线粒体形态的变化,免疫组化观察胰岛素和铁蛋白的水平和组织分布,葡萄糖氧化酶法检测血糖水平,ELISA法测定胰岛素含量,稳态评估模型指数法判定胰岛素抵抗（homeostasis model assessment,HOMA-IR）和β细胞功能（HOMA-β）,western blot法检测铁死亡相关蛋白谷氨酸/胱氨酸逆向转运体（cystine/glutamate antiporter,x CT）、谷胱甘肽过氧化物酶4（glutathione peroxidase 4,GPX4）、线粒体膜电压依赖性阴离子通道蛋白2（voltage-dependent anion-selective channel 2,VDAC2）的表达水平,DHE探针检测细胞活性氧（reactive oxygen species,ROS）,比色法检测血清铁,TNB法检测总谷胱甘肽（glutathione,GSH）含量,TBA法检测脂质过氧化产物（malondialdehyde,MDA）含量,NBT法检测超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）活性。细胞实验:以正常和高糖培养基（葡萄糖浓度分别为11.1 m M和33.3 m M）孵育的大鼠β细胞系INS-1为研究对象,槲皮素（50μΜ）干预48h后,C11-bodipy581/591探针检测脂质ROS水平,TNB法检测GSH含量,RT-PCR检测ptgs2m RNA水平。在高糖、槲皮素孵育的同时,加入铁死亡抑制剂ferrostatin-1（Fer-1,2μM）、凋亡抑制剂necrostatin-1（Nec-1,10μM）、坏死抑制剂Z-VAD-FMK（10μM）和去铁胺（desferrioxamine/DFO,25μM）,处理48h后CCK8法测定细胞活性。在高糖、铁死亡激活剂erastin（1μM）与RSL-3（1μM）孵育的同时加入槲皮素（50μΜ）干预48h后,放射性免疫法测定胰岛素含量,评价葡糖糖刺激下的胰岛素分泌功能。结果:1、单纯高脂喂养4个月后,与正常对照组相比,小鼠空腹血糖水平升高37.0%（P＜0.01）;小鼠口服糖耐量试验峰值血糖升高57.1%（P＜0.01）,曲线下面积升高54.7%（P＜0.05）;胰岛素耐量水平显示,小鼠血糖回升速度慢,胰岛素抵抗明显。2、STZ联合高脂喂养8个月以后,与正常对照组小鼠相比,T2DM组小鼠出现多饮多食以及体重减轻等典型的T2DM症状和明显的胰岛素抵抗,HOMA-IR指数上升为正常对照组的4.9倍（P＜0.001）,β细胞功能紊乱指数HOMA-β值下降为正常对照组的23.7%（P＜0.01）,胰腺尤其是胰岛结构破坏严重并伴有明显的炎性细胞浸润,胰岛素分泌功能下降。槲皮素干预后小鼠多饮多食的症状有所缓解,体重与T2DM组相比无差异;胰岛素抵抗水平（HOMA-IR）下降、β细胞功能指数（HOMA-β）回升;胰岛炎性细胞浸润程度和分泌功能均有明显改善,胰岛结构损伤改善明显,面积、数量和胰岛周长较T2DM组分别升高267%、299%和147%（P＜0.01）。正常对照组与槲皮素对照组间无差异。3、与正常对照组小鼠相比,T2DM模型组小鼠铁代谢紊乱,血清铁水平上升38.6%（P＜0.05）;western blot显示胰腺铁蛋白轻链水平上升28.8%（P＜0.05）;免疫组化发现胰岛内铁蛋白光密度增加1.94倍（P＜0.01）。槲皮素干预后,与T2DM组小鼠相比,血清铁水平下降,铁蛋白轻链在胰腺和胰岛中的表达均有明显下降（P＜0.05）。正常对照组与槲皮素对照组间在血清铁、胰腺铁蛋白和胰岛内铁蛋白平均光密度之间无差异。4、与正常对照组小鼠相比,T2DM模型组小鼠胰腺组织MDA含量、ROS水平明显上升;GSH含量下降39.5%（P＜0.001）,槲皮素干预后,异常升高的MDA与ROS水平有明显下降（P＜0.01）,下降的GSH水平活性明显恢复（P＜0.01）。电镜下,T2DM模型组小鼠胰岛β细胞线粒体数量减少,体积变小,线粒体膜密度增加,呈现典型铁死亡样改变。更为突出的是,胰腺铁死亡相关蛋白检测结果显示,槲皮素干预在一定程度上缓解了T2DM诱导的x CT升高和GPX4、VDAC2的降低（P＜0.05）。5、与正常对照组细胞相比,高糖处理48h后INS-1细胞活性下降了26.6%（P＜0.05）,GSH含量下降72.3%（P＜0.01）,ptgs2 m RNA水平上升2.28倍（P＜0.01）,C11-bodipy581/591探针特异性检测脂质ROS水平明显上升,槲皮素（Qu）、铁死亡抑制剂（Fer-1）、去铁胺（DFO）能够缓解高糖所诱导的细胞活性下降,高糖处理组槲皮素干预后GSH含量恢复至正常水平,ptgs2 m RNA水平下降,脂质ROS水平也明显降低。另外,与正常对照组相比,高糖处理48h以后,胰岛素分泌能力降低为对照组的44.3%（P＜0.05）,铁死亡激动剂erastin,RSL-3处理后的细胞的葡萄糖刺激下分泌胰岛素分别降低为对照组的25.6%,35.4%,而槲皮素处理以后恢复到原来的51.4%和61.4%（P＜0.05）。结论:T2DM胰腺β细胞铁死亡加剧了胰岛功能衰竭,槲皮素能够缓解胰腺β细胞铁死亡,改善胰岛素分泌,缓解T2DM。