目的：　　探讨长期低浓度镉暴露对小鼠胰岛β细胞功能的作用以及维生素D对这一作用的影响。　　方法：　　1.采用Meta分析的方法研究低于世界卫生组织（WHO）标准的尿镉水平对糖尿病发病风险的影响：通过检索Pubmed、MEDLINE和Cochrance图书馆数据库，搜索出2016年12月之前的所有符合搜索条件的相关文献，Meta分析合并每个研究的尿镉最高水平与最低水平（参考水平）相比较的OR及95%可信区间（CI）；采用剂量-反应Meta分析的方法分析不同尿镉水平与糖尿病发病风险的关系。　　2.细胞实验研究维生素D对低浓度镉引起的胰岛β细胞损伤的影响：采用胰岛β细胞株NIT-1细胞。分为正常对照组、Cdcl2组、Cdcl2+VD组。CCK-8法检测细胞活力；采用酶联免疫法（ELISA）检测培养上清液中的胰岛素含量；流式细胞仪检测细胞内活性氧含量；实时荧光定量PCR检测胰岛素相关基因的变化；Western blotting检测胰岛素受体底物-1（IRS-1）、胰岛素受体底物-2（IRS-2）的变化。　　3.动物实验研究维生素D对低剂量镉暴露小鼠的影响：　　（1）镉蓄积实验：10只小鼠被随机分为对照组、Cdcl2组（尾静脉注射，2.5mg/kg），尾静脉注射48h后，解剖小鼠并分离肾脏和胰腺，浓硝酸消解脏器，火焰原子吸收光谱法（FAAS）检测镉离子浓度。　　（2）饮水镉暴露实验：15只小鼠被随机分为对照组、Cdcl2组（饮水给镉，162.5ppm）、Cdcl2+VD组（1000 IU/w）。每周检测体重，干预第8周后，每周检测小鼠空腹血糖。干预16周后，检测三组小鼠的体重、脏器系数、骨湿重、血生化指标；ELISA法检测小鼠血清胰岛素含量；检测胰腺组织内ROS含量，分析小鼠胰腺组织HE染色病理切片。　　结果：　　1.根据纳入和排除标准，最终纳入6篇文献，总共28402名研究对象。Meta分析结果显示，与对照组相比，尿镉水平高可以增加DM的发病风险（OR=1.24;95％CI，1.03-1.49），异质性较小（P=0.16，I2=37.0％）。剂量反应分析结果表明，当尿镉大于1.16μg/g Cr时，尿镉水平与DM发病风险的相关性具有统计学意义。　　2.利用CCK-8法最终筛选出对NIT-1细胞活力没有明显影响的 Cdcl2浓度（0.05μM），能够减轻低浓度镉细胞毒性的活性维生素D浓度（1nM）；检测单个NIT-1细胞分泌胰岛素的能力，结果显示低浓度镉暴露4天时，NIT-1细胞的胰岛素分泌量先上升（P<0.05），而后随着镉暴露时间的延长，NIT-1细胞胰岛素分泌量下降（P<0.05）。而活性维生素D干预最终升高了镉暴露细胞的胰岛素分泌量（P<0.05）；在基因表达水平，长期低浓度镉暴露并未显著改变胰岛素基因的表达；长期低浓度镉暴露可以显著增加NIT-1细胞内的ROS含量（P<0.001），而活性维生素D干预可以降低镉暴露细胞内的ROS含量（P<0.001）；低浓度镉暴露可以降低NIT-1细胞内IRS-1蛋白的表达量（P<0.05）。　　3.尾静脉注射Cdcl2后，小鼠的肾脏、胰腺的镉蓄积量显著升高（P<0.05），其中，胰腺的镉蓄积量小于肾脏的镉蓄积量；在饮水镉暴露实验中，小鼠体重和空腹血糖并未发生显著变化；与对照组相比，Cdcl2组小鼠空腹胰岛素水平升高（P<0.001），胰岛β细胞功能指数（HOMA-β）显著降低（P<0.05），胰腺内的ROS水平显著升高（P<0.05）；病理学检查可见，与对照组相比，Cdcl2组胰岛呈束状而变窄，体积变大；与Cdcl2组相比，Cdcl2+VD组胰岛外形呈规则的圆形或椭圆形。　　结论：　　1.Meta分析结果显示尿镉超过1.16μg/g Cr（WHO推荐的上限为5μg/g Cr）增加患DM风险。　　2.长期低浓度镉暴露早期使胰岛β细胞的胰岛素分泌量上升，而后随着镉暴露时间的延长，胰岛β细胞的胰岛素分泌量下降。活性维生素D干预对这一改变有影响。低剂量镉暴露升高了小鼠血清胰岛素水平，导致胰岛β细胞体积增大，维生素D补充对镉诱导的胰岛β细胞功能改变具有一定作用。