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目的:胞内模式识别受体(主要是TLR3和RIG-I)参与了包括2型糖尿病在内的多种与炎症相关疾病的发病过程。研究表明:TLR3和RIG-I与2型糖尿病的外周组织胰岛素抵抗密切相关。而它们对机体代谢中心组织胰岛β细胞整体功能的调节作用并不清楚。本研究旨在探讨TLR3和RIG-I对胰岛β细胞诱导其增殖抑制及功能失代偿的调控机制。方法:采用高糖高脂(16.7 mM葡萄糖+0.4 mM棕榈酸)或炎症相关因子刺激小鼠胰岛β细胞系MIN-6和NIT-1,并提取db/db小鼠的胰岛,建立胰岛β细胞体外和体内糖尿病模型。实时定量RT-PCR和免疫印迹技术分别检测糖脂毒性或炎症相关因子刺激胰岛β细胞,TLR3或RIG-I的mRNA和蛋白水平变化;给予聚肌胞(poly(I:C))激活TLR3或维甲酸(RA)上调RIG-I功能;噻唑蓝(MTT)法、EdU荧光标记和流式细胞术分别评价胰岛β细胞的生长活力,细胞增殖以及细胞周期的变化;转染特异性小干扰RNA(TLR3-siRNA或RIG-1-siRNA),或给予26S蛋白酶体抑制剂MG132,或转染skp2克隆质粒;实时定量RT-PCR和免疫印迹实验分别检测细胞周期蛋白cyclinD1、D2、D3和E,p18,p21和p27的mRNA和蛋白水平及其相关上游信号分子Skp2变化。结果:糖脂毒性能显著上调胰岛β细胞TLR3和RIG-I的蛋白水平;TLR3或RIG-I功能上调能导致胰岛β细胞生长活力、增殖能力下降,以及细胞周期阻滞于G1期;采用特异性siRNA下调TLR3或RIG-I功能,能明显改善胰岛β细胞的周期阻滞;同时,TLR3的激活能诱导cyclin D1和D2蛋白含量显著下调;蛋白酶体抑制剂MG132预处理,能拮抗cyclin D1和D2蛋白表达下调;而RIG-1功能上调能诱导P27蛋白含量显著上调,泛素连接酶Skp2的功能增强能逆转P27蛋白水平增加。结论:2型糖尿病风险因素-糖脂毒性或炎症相关因子能显著上调胰岛β细胞TLR3和RIG-I固有免疫信号。它们不同程度的激活能下调胰岛β细胞生长活力,也能通过诱导细胞G1期阻滞,抑制胰岛β细胞增殖。TLR3诱导的增殖抑制密切联系周期蛋白cyclin D1和D2的表达下调,泛素-蛋白酶体介导的蛋白降解而不是其基因转录抑制是cyclin D1和D2含量减少的重要原因。RIG-I导致的β细胞增殖抑制与周期蛋白P27功能上调密切联系,其通过下调Skp2的蛋白水平调控P27介导的细胞周期阻滞。以上研究揭示了胞内模式识别受体TLR3和RIG-I通过抑制胰岛β细胞增殖,诱导其数量相对减少及其功能失代偿,参与机体胰岛β细胞整体功能障碍调控,继而为2型糖尿病的临床治疗提供新的药物靶点和依据。