目的:糖尿病是一组因胰岛素绝对和/或相对缺乏而导致慢性高血糖的代谢紊乱综合征,目前主流的观点认为葡萄糖代谢失调是糖尿病的主要病理特征。本实验室长期从事核糖方面的研究,在体外实验,细胞实验,动物实验及临床研究等多方面均证明了核糖的糖基化能力显著强于葡萄糖。核糖也能与蛋白质发生非酶促糖基化反应（non-enzymatic glycation,NEG）,致使晚期糖基化终末产物（advanced glycation end products,AGEs）的生成。糖尿病患者尿液中的核糖水平与正常对照组相比显著升高,说明糖尿病患者同时存在葡萄糖和核糖代谢失调。为了进一步阐明核糖在糖尿病的发生发展中所发挥的作用,作者从细胞水平及动物水平上探究了核糖与葡萄糖及胰岛素代谢的关系,并且对其机制进行了初步的探讨。方法:作者首先将不同浓度梯度的核糖溶液与小鼠神经瘤母细胞（mouse neuroblastoma cells,N2a）分别孵育8,12,24及48小时,利用CCK8检测试剂盒探究核糖对细胞活力的影响;Western blot技术检测核糖孵育24小时后N2a细胞内AGEs的水平,及胰岛素信号通路相关蛋白如IGF 1R,AKT,GSK-3β的水平以及AKT和GSK-3β磷酸化的水平等,探究核糖对胰岛素信号通路的影响;利用2-NBDG探针法,借助共聚焦显微镜,流式细胞仪等相关仪器,研究核糖孵育细胞24小时后,N2a细胞对于葡萄糖摄取能力的变化,进而讨论核糖是否会影响细胞对葡萄糖的摄取。在动物实验中,作者以4g/kg剂量的核糖和4.8g/kg剂量的葡萄糖对小鼠进行腹腔注射给药造模。分别在腹腔注射后的14天,30天及45天,进行静脉葡萄糖耐受试验（intravenous glucose tolerance tests,IGTT）,探究核糖是否影响小鼠的糖耐量;为了比较各组小鼠是否存在胰岛素敏感性的差异,在3次IGTT试验后又进行了胰岛素耐受实验（insulin tolerance test,ITT）;通过高效液相色谱技术（HPLC）检测小鼠各组织核糖的水平,ELISA试剂盒检测AGEs的水平,以判断小鼠是否存在核糖代谢失调及AGEs的异常蓄积;Western blot检测小鼠骨骼肌中胰岛素信号通路相关蛋白的表达水平,对核糖组小鼠出现胰岛素抵抗的机制进行初步探索;通过HE染色技术,观察核糖的干预对小鼠肾脏,肌肉及胰腺组织形态结构的影响。最后,作者检测了自发性二型糖尿病动物模型GK大鼠的尿核糖水平及各器官AGEs的水平,以期将其用于以核糖作为研究靶标的二型糖尿病的相关研究之中。结果:高浓度的核糖具有显著的毒性作用,40m M核糖孵育24小时后N2a细胞的活力显著下降,细胞内AGEs的含量升高;WB结果显示,核糖孵育24小时后细胞内胰岛素信号通路相关蛋白分子及其磷酸化水平也有变化,主要表现为IGF 1R表达的下降,AKT在473号位点的磷酸化水平增加;流式的检测结果提示,核糖孵育24小时后,细胞对葡萄糖的摄取能力显著减弱;小鼠IGTT及ITT实验的结果表明,核糖连续腹腔注射45天后,核糖造模组小鼠出现糖耐量受损及对胰岛素的敏感性降低等糖尿病样症状;HPLC及ELISA的结果显示,核糖组小鼠的肾脏,骨骼肌,海马及皮层中均出现核糖和AGEs水平的异常升高;Western blot的结果表明,核糖组小鼠的腓肠肌胰岛素信号通路中,AKT分子的活性降低,GLUT4蛋白的表达下降,从而致使小鼠出现胰岛素抵抗样症状;HE染色的结果说明,核糖会导致小鼠的骨骼肌及肾脏组织出现显著的病理改变。GK大鼠尿液中核糖水平及葡萄糖水平均显著升高,且在不同的组织中AGEs的水平与TKT的水平呈负相关关系。结论:核糖抑制N2a细胞对葡萄糖的摄取;核糖会使小鼠出现糖耐量受损及对胰岛素的敏感性降低等典型的糖尿病样症状,这可能对糖尿病的发生发展具有重要的病理意义;GK大鼠同时存在核糖和葡萄糖的代谢失调,其可作为糖尿病核糖相关研究的动物模型。