研究背景及目的：糖尿病是一种由多种病因引起的体内糖、蛋白质、脂肪等物质代谢紊乱而引起的代谢异常综合征，同时能够引起多组织器官功能损伤衰竭的慢性代谢性疾病。目前全球糖尿病患者数量接近3.5亿，我国已确诊的糖尿病患者更是高达9200万。糖尿病已成为仅次于心血管疾病和恶性肿瘤之外的世界第三大疑难疾病。随着全球糖尿病发病率的升高以及发病人群年龄的降低，糖尿病并发症也逐渐增加。其中糖尿病最严重的并发症之一糖尿病肾病是临床常见和多发的糖尿病并发症。据报道，糖尿病肾病是目前糖尿病并发症中致死率最高的并发症。关于糖尿病及糖尿病肾病的预防与治疗已经得到越来越多的学者的关注。糖尿病及糖尿病肾病发生机制复杂，目前尚未完全阐明。但目前最被认可的形成原因为过多活性氧产生导致的氧化应激损伤。另外还有研究认为糖代谢系统紊乱、细胞因子炎症的产生、细胞生存通路异常以及遗传易感性等多种因素都是导致糖尿病及糖尿病肾病发生的重要原因。低剂量电离辐射（LDR）与高剂量电离辐射的辐射损伤性不同，LDR能诱导生物适应性反应，有助于提高机体的免疫力延长寿命、提高生殖能力，抵抗辐射及化学损伤等方面。关于LDR兴奋性效应产生机制，目前主要有几种可能：①LDR能促进DNA损伤修复；②LDR能调节不同蛋白的表达；③LDR能调节多种细胞信号转导途径；④LDR能诱导多种抗氧化酶表达；⑤LDR能调节细胞凋亡。近些年来，多项研究结论表明，LDR对糖尿病有显著的预防和治疗作用，具有较强的抗氧化和抗炎作用，但其机制尚不明确。本研究在上述研究基础上，通过糖代谢和抗氧化应激方面来探讨LDR对DM的影响。本课题小组之前对STZ诱导的糖尿病小鼠进行重复LDR照射，并对小鼠的心脏、肾脏等进行研究，发现LDR能有效降低STZ诱导的糖尿病小鼠血糖水平，延缓糖尿病及其并发症引起的组织损伤；并在很大程度上抑制了糖尿病小鼠多种炎症因子（ICAM-1、IL-18、CRP、MCP-1、TNF-α）在不同脏器的表达水平。这些结果提示低剂量电离辐射可以通过降低炎症反应而治疗糖尿病，但LDR保护糖尿病的分子机制尚不明确，还需进一步探讨。我们的实验即是以此为基础继续研究，并将主要探讨如下几个方面：①LDR与胰岛素合成及分泌是否有关联；②LDR是否可以改善糖尿病引发的氧化损伤；③LDR是否可以调控与糖尿病有关的细胞信号通路。实验方法：利用8周龄C57BL/6J小鼠进行STZ少量多次诱导建立小鼠糖尿病模型。诱导后进行小鼠血糖检测，空腹血糖≥12mmol/L即为造模成功。STZ诱导2周后，对糖尿病小鼠及平行对照组小鼠进行不同剂量的LDR照射，照射后取小鼠血清及组织，并加以处理。结合Western-blot，ELISA，IHC等实验技术，从蛋白和组织不同层面研究了不同剂量LDR在不同时间点（辐射后1、3、6、9、12h）对小鼠肾脏中与糖代谢、抗氧化损伤、促进细胞生存等相关的因子的表达以及不同生理生化指标的影响。结果：实验结果显示，小量多次STZ诱导2周后，小鼠体重减轻，血糖升高，胰岛素水平降低。无论给予何种剂量LDR照射，均不能降低STZ诱导的糖尿病小鼠血糖浓度，亦不能改善糖尿病小鼠血清胰岛素表达水平。且LDR照射并不能影响正常及糖尿病小鼠体重。75mGy LDR可以在一定时间范围内有效激活糖尿病状态下的小鼠肾脏Nrf2及其下游靶基因NQO1、HO-1、SOD等因子的表达，及上调糖尿病肾脏中SirT1等的表达水平，提示LDR对糖尿病小鼠肾脏的保护作用可能与上调其组织器官中内源性抗氧化因子表达有关。另外，75mGy LDR还可以有效增强糖尿病小鼠中Akt蛋白激酶Ser473位点的磷酸化水平，并在一定时间范围内提高Akt2的表达水平。由于Akt是细胞生存通路中重要的蛋白激酶，因此提示刺激Akt蛋白激酶的激活在LDR对糖尿病小鼠肾脏的保护作用中起重要作用。实验结果中通过不同剂量的LDR照射发现，25mGy并不能有效刺激糖尿病小鼠肾脏中Nrf2等抗氧化因子的表达及激活Akt蛋白激酶，但75mGy可以。值得注意的是，累积75mGy（25mGy×3）可以达到与单次75mGy类似的效果。结论：LDR对糖尿病小鼠的保护作用可能并非通过直接改善其胰岛素分泌水平及促进葡萄糖吸收实现的，LDR是否对胰岛素信号转导通路中其他信号分子有影响尚待进一步研究。但LDR在一定时间范围内可有效增强糖尿病状态下Nrf2及其下游因子等抗氧化物质的表达，并可激活Akt细胞信号通路，提示这可能是LDR对糖尿病小鼠肾脏保护作用的主要机制。