糖尿病微血管病变是糖尿病最为严重的并发症之一。糖尿病微血管病变表现器官的特异性,主要发生在视网膜、肾小球和外周的微血管,是导致患者失明、肾衰和截肢的主要原因。因此,对糖尿病微血管病变器官选择性的研究对阐明其发病机制和开发有效的防治手段都具有重要意义。研究表明,糖基化终末产物(advanced glycation end products, AGEs)的作用、蛋白激酶C (protein kinaseC, PKC)的激活和氧化应激反应在糖尿病微血管病变中发挥重要的作用。但在糖尿病状态下,上述损伤因素是否参与了糖尿病微血管病变器官特异性的选择过程尚不清楚。目的：通过对糖尿病大鼠肾脏、肝脏和脑进行比较性研究,以及分析AGEs对分离培养的大鼠视网膜微血管内皮细胞的影响,研究PKC和PKA的激活不同对糖尿病微血管病变器官选择性的影响。方法：应用腹腔注射链脲佐菌素建立1型糖尿病大鼠模型,应用自发性糖尿病GK大鼠作为2型糖尿病模型。糖尿病大鼠的肾脏微血管病变采用尿白蛋白定量和组织病理染色检测。应用酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbentassy, ELISA)检测不同病程糖尿病大鼠血清中糖基化终末产物水平；应用实时荧光定量PCR、Western blot和免疫组织化学染色检测肾小球、肝脏和脑组织中糖基化终末产物受体(receptor for advanced glycation end products, RAGE)、蛋白激酶C和蛋白激酶A(protein kinase A, PKA)的表达。应用体外培养的大鼠视网膜微血管内皮细胞研究AGEs对微血管内皮细胞RAGE、诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase, iNOS)和锰超氧化物岐化酶(manganese superoxide dismutase, SOD2)表达的影响,以及AGEs对内皮细胞活性氧簇(reactive oxygen species, ROS)和一氧化氮(nitric oxide, NO)产生的影响；并分析PKC抑制剂和PKA激动剂对AGEs诱导的视网膜微血管内皮细胞上述表型和功能改变的影响。结果：6个月病程的STZ诱导的糖尿病大鼠和自发性糖尿病GK大鼠尿白蛋白排泄率明显高于对照组,肾脏体积增大,表面多结节,肾肥大指数升高。组织病理学检查发现糖尿病大鼠肾小球基底膜增厚,球囊间隙明显缩小,而糖尿病大鼠脑微血管和肝窦微血管未见明显病理改变。糖尿病动物血清糖基化终末产物的水平随病程延长而进行性升高。实时荧光定量PCR和Western blot结果显示,糖尿病动物肾小球RAGE和PKC表达均上调,PKA表达降低；而在肝和脑组织RAGE和PKC表达无明显变化,PKA表达则明显上调。进一步对视网膜微血管内皮细胞的研究显示：糖基化终末产物可诱导视网膜微血管内皮细胞ROS和NO产生增加,使内皮细胞的iNOS表达上调,而SOD2表达下降。应用PIKA激动剂或PKC抑制剂可以抑制糖基化终末产物诱导的上述变化。结论：蛋白激酶C和蛋白激酶A的不同激活可能是导致糖尿病微血管病变器官特异性的重要原因。胰岛移植已成为治疗1型糖尿病的一种有效方法。在胰岛移植后的早期,大多数糖尿病患者发生胰岛数量减少和进行性的胰岛功能丧失,产生这种现象的原因至今尚不明确。胰岛是由4种细胞组成的,包括p细胞、α细胞、δ细胞和PP细胞。除p细胞在胰岛中心外,其他细胞均分布于外周,因此在胰岛消化的过程中,α细胞容易丢失。深入研究α细胞的丢失对胰岛体内和体外功能的影响对1型糖尿病的治疗具有重要的意义。目的：探讨胰岛α细胞的丢失对胰岛体内和体外功能的影响。方法：在人胰岛分离过程中,经胶原酶的过度消化造成胰岛周边α细胞缺失,用免疫组化和胰岛素/胰高糖素比例分析予以证实。在体外,检测葡萄糖刺激引起的a细胞缺失胰岛的胰岛素分泌；在体内,评价胰岛移植后对糖尿病裸鼠血糖的调节。结果：在体外,与正常人胰岛相比,α细胞缺失胰岛对葡萄糖刺激产生的胰岛素明显降低。在缺乏葡萄糖的情况下,外源性胰高糖素不能刺激α细胞缺失胰岛分泌胰岛素,而在存在葡萄糖的情况下,外源性胰高糖素以剂量依赖的方式促进α细胞缺失胰岛分泌胰岛素。胰高糖素并不能明显改善完整胰岛对葡萄糖诱导的胰岛素分泌。在体内,移植α细胞缺失的人胰岛至糖尿病的裸鼠后不能有效地纠正动物的高血糖,而给予外源性的胰高糖素可以明显降低糖尿病裸鼠的血糖,停用胰高糖素后糖尿病裸鼠的血糖升高。此外,与移植完整胰岛的糖尿病裸鼠相比,移植α细胞缺失胰岛的糖尿病裸鼠存活时间明显缩短。结论：分泌胰高糖素的α细胞对于维持胰岛的胰岛素分泌功能有重要作用,用外源性的胰高糖素可以改善α细胞缺失胰岛的功能。