目的:糖尿病作为仅次于心脑血管疾病和肿瘤的第三大非传染性疾病,已经严重威胁人们的生命与健康。因此,阐明糖尿病的致病机制已成为当前医学研究的热点。脂毒性是糖尿病发病的危险因素,其诱导的胰岛β细胞损伤是糖尿病发生发展的关键环节。然而,脂毒性介导的胰岛细胞损伤的具体机制尚不明确。因此,筛选拮抗脂毒性的天然药物显得尤为重要。刺槐素是从维管植物中提取出的天然黄酮类化合物,具有抗氧化、抗炎、降糖等广泛的药理活性,在糖尿病防治方面具有广阔的应用前景。本文旨在探究游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)导致胰岛细胞损伤的分子机制及刺槐素改善高脂诱导胰岛损伤的作用机制,从而为糖尿病的防治提供理论依据。方法:体外培养大鼠RINm5F胰岛β细胞,对其分组如下:将细胞分为空白对照组、刺槐素单独处理组、FFA处理组以及刺槐素+FFA联合处理组。以MTT法检测细胞活力;DCF-DA法检测细胞内活性氧(ROS)的生成;分别用real-time PCR、western blot、酶活检测试剂盒检测抗氧化酶如过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的水平;PI染色后流式检测sub-G1亚二倍体凋亡细胞含量;Western blot检测细胞凋亡相关蛋白如剪切形式的腺苷二磷酸核糖聚合酶(cleaved PARP)和cleaved caspase-3的表达情况;Rhod-2法检测线粒体钙离子(Ca2+)的浓度变化;Western blot检测内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)相关蛋白包括葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、磷酸化的蛋白激酶R样内质网激酶(p-PERK)、磷酸化的真核翻译起始因子2α(p-eIF2α)、剪切形式的激活转录因子6(cleaved ATF6)、cleaved caspase-12和C/EBP同源蛋白(CHOP)的表达情况;RT-PCR法检测X盒结合蛋白1(XBP1)是否发生剪切;采用siRNA探针敲低CHOP后,MTT法检测FFA毒性的变化和刺槐素细胞保护效应的变化,Rhod-2法检测线粒体Ca2+的浓度变化情况,PI染色法和western blot检测CHOP对细胞凋亡情况的影响。结果:不同浓度(0.25-0.45 mmol/L)的FFA能够引起RINm5F β细胞活力显著下降,并呈浓度依赖性关系,且FFA的IC50约为0.35 mmol/L;不同浓度(10-25 μmol/L)的刺槐素单独处理对细胞无明显毒性效应,且该浓度范围内的刺槐素预处理能够改善FFA引起的细胞活力下降,当刺槐素浓度为15 μmol/L时,保护效果最明显;刺槐素预处理显著抑制FFA诱导的ROS的生成,并从转录、蛋白表达及酶活三个水平减少FFA介导的抗氧化酶(CAT、SOD、GPx)的损失;FFA处理也能够增加sub-G1亚二倍体凋亡细胞的含量,并使凋亡相关蛋白(cleaved PARP、cleaved caspase-3)的表达上调,而刺槐素预处理后可以显著改善凋亡情况;刺槐素预处理除了能够抑制FFA诱导的线粒体内Ca2+负载,还可以显著抑制FFA诱导的ERS相关蛋白(GRP78、p-PERK、p-eIF2α cleaved ATF6、cleaved caspase-12 和CHOP)的表达增加和XBP1的剪切;敲低CHOP的表达可以缓解FFA诱导的细胞损伤并加强刺槐素的细胞保护作用。结论:刺槐素可以通过抑制细胞内氧化应激和ERS来保护RINm5F胰岛β细胞免受脂毒性介导的胰岛损伤,且刺槐素对胰岛细胞的保护作用可能与CHOP介导的凋亡途径密切相关。