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目的:玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEA)又名F-2毒素,由镰刀菌属产生,是一种经常在饲料和食品中可检测到的霉菌毒素。据报道,霉菌毒素与糖尿病的发生发展密切相关。研究表明,ZEA可以诱导细胞炎症反应,上调自噬水平,造成细胞损伤,而胰岛细胞损伤、炎症应答和自噬水平的上调等与糖尿病的发病及疾病进展密切相关。在本研究中,我们将对ZEA造成INS-1细胞炎症性损伤甚至细胞焦亡,以及自噬在其中的作用及相关的分子机制进行探究。方法:研究对象为大鼠胰岛β细胞(INS-1细胞)。MTT和乳酸脱氢酶释放实验用来检测ZEA对INS-1细胞的毒性作用和对生存率的影响;Western blot检测评定ZEA在INS-1细胞中触发NLRP3炎症小体激活及下游蛋白表达的变化;实时荧光定量PCR用于检测ZEA暴露后,INS-1细胞中炎症基因Il-1β和TNF-α转录水平表达及变化。PI/Hoechst、乳酸脱氢酶的释放及Western blot实验(caspase-1表达)检测细胞内焦亡的发生。透射电子显微镜(TEM)检测细胞内自噬囊泡的数量和变化,western blot检测自噬相关蛋白的表达。免疫荧光和Western blot检测NF-κB p65位置转移和活化。乳酸脱氢酶释放检测NF-κB抑制后细胞死亡和内容物释放情况;实时荧光定量PCR检测NF-κB抑制后INS-1细胞中ZEA暴露后炎症基因Il-1β和TNF-α转录水平表达和变化。所有干预剂对细胞预处理后,再施加ZEA作用,检测相关指标的变化。结果:与对照组相比,暴露于ZEA后INS-1细胞存活率下降、LDH释放增加;NLRP3炎症小体介导ZEA诱导INS-1细胞焦亡,caspase-1 p20的活化、Il-1β和TNF-α基因转录水平表达和蛋白表达升高,PI/Hoechst染色PI阳性增加和LDH释放增加,经si NLRP3和MCC950处理后均较单独ZEA处理组下降。ZEA诱导INS-1细胞后,自噬囊泡数量增加,自噬相关蛋白表达上调,并经氯喹验证自噬流。与单独ZEA处理组相比,3MA干预后,自噬囊泡数目增加,3MA显现出相反效果。雷帕霉素干预后,caspase-1 p20,IL-1βp17和TNF-α蛋白表达下调,LDH释放亦减少;3MA干预后上述蛋白出现相反变化趋势,但LDH未显现显著差异。与对照组相比,ZEA处理后全蛋白p-NF-κB p65表达增加,胞浆内NF-κB p65减少和胞核内NF-κB p65增加。PDTC干预显著抑制了NF-κB p65的核转移和活化,NLRP3炎症小体活化和焦亡也受到抑制。3MA和雷帕霉素干预后NF-κB p65的核转移和活化发生改变,证明NF-κB p65的核转移和活化被自噬所调控。结论:ZEA可引起INS-1细胞损伤;NLRP3炎症小体介导ZEA诱导INS-1细胞发生焦亡性死亡;ZEA上调细胞自噬水平并且自噬在ZEA诱导NLRP3炎症小体激活中起保护作用;自噬可通过对NF-κB p65核转移和活化的调节影响NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡。