这些细胞因子还通过协同作用发挥作用。在体外环境中，TNF-α和IFN-γ均无法单独诱导β细胞凋亡，而单独使用IL-1β仅有轻微的促凋亡效应。然而但这些细胞因子协调发挥效应时，其诱导凋亡的作用大大增强[18] 。这些细胞因子还可促进诱导型一氧化碳合酶（iNOS）合成，产生大量NO。iNOS启动子区包含NF-κB的两个可被IL- 1β和TNF-α激活结合位点和一个可被IFN-γ激活的STAT-1结合位点。

    NO是对细胞功能和凋亡存在着浓度依赖性的复杂作用，高浓度的NO引起DNA断裂，激活p53，活化PARP引起由于DNA修复时ATP耗竭所导致的细胞凋亡。此外，高浓度的NO还可与半胱氨酸、酪氨酸发生直接化学反应，修饰蛋白影响蛋白功能。NO还可调节NF-κB和AP-1活性，与其他转录因子的锌指蛋白域相互作用，调节β细胞凋亡 [19] 。

    2.2 1型糖尿病β细胞凋亡的遏制

    目前认为，T淋巴细胞是引起β细胞凋亡的效应细胞，巨噬细胞和树状突细胞作为抗原呈递细胞和氧自由基以及其他细胞毒性因子的释放细胞在β细胞凋亡中起着重要作用，然而FASL、IL-1β、IFN-γ、TNF-α和NO等细胞因子，哪个因子在β凋亡中起着至关重要的作用还有争议。但随着人们对胰岛β细胞调亡机制、调节因素及其与糖尿病关系的认识，胰岛β细胞凋亡遏制的研究将为临床防止T1DM提供新途径。其一，消除或抑制促凋亡因素：对于1型糖尿病，自身免疫性破坏是胰岛β细胞损害的主要原因，故通过诱导免疫耐受、免疫赦免、阻断细胞因子及NO的作用具有重要意义。诱导免疫耐受方面，可通过在胸腺内转基因表达胰岛素或胸腺内注射胰岛提取物质、胰岛B链、谷氨酸脱羧酶65等可清除与胰岛或B细胞抗原反应的胸腺细胞；口服自身抗原可经旁路抑制产生免疫耐受；阻断T细胞激活所需的协同刺激信号。如 CTLA4-Ig，阻断协同刺激分子CD28-B7相互作用致T细胞无反应或凋亡等。同时，机体有些部位如睾丸可通过表达FasL诱导Fas浸润T细胞凋亡而获得免疫赦免，将表达 FasL的成肌细胞与胰岛共同移植，能显著延长胰岛存活期。但也有实验显示。转基因表达FasL的鼠同源胰岛移植物却受到中性粒细胞的破坏而萎缩，而抗FasL抗体能减轻胰岛炎、防止胰岛B细胞凋亡的发生。

    Turvey等研究认为，除非能防止FasL依赖性的中性粒细胞介导的炎症反应，否则，通过异位表达FasL诱导浸润T细胞凋亡而防止移植物被排斥的策略就不可能实现。还可抑制或阻断细胞因子及NO的促凋亡作用。如转基因表达IL-1受体拮抗蛋白（1RAP）、蛋白IB235（Islet—brain）1和IB2、 JNK抑制剂－细胞通透肽均可防止IL-1β诱导的胰岛β细胞死亡。IGF-I对细胞因子介导的细胞死亡也有保护效应，NOS抑制剂、Ca2+ 螯合物及Ca2+ 依赖性蛋白酶 Calpain的抑制剂均可阻断NO供体SNAP诱导的胰岛β细胞凋亡。其二，干预细胞凋亡过程保护胰岛：通过阻断死亡受体信号传导途径如诱导Fas相关的死亡区域 （FADD）、TNFR相关的死亡区域（TRADD）失功能突变可以防止TNFR和Fas介导的凋亡。增加抗凋亡蛋白的表达如转染Bc1-2基因可以防止免疫反应介导的胰岛β细胞损伤，转基因表达Bc1-xL的胰岛β细胞系生存能力增强。还可经抑制caspose的作用如转基因表达caspase-l，-8的抑制剂CrmA降低β细胞对致糖尿病性T细胞的易感性，减少 NOD鼠糖尿病的发生。另外热休克 蛋白（Hsp）的表达可通过保护线粒体功能、抑制应激激活的蛋白激酶及p38激酶的激活、防止p53介导的Bax基因转录激活而发挥抗凋亡作用。

    3. 2型糖尿病和β细胞凋亡

    2型糖尿病是一个进展性疾病，尽管胰岛β细胞分泌胰岛素不足和胰岛素抵抗在2型糖尿病的发生发展中谁起主导作用仍是一个争议的问题：过去认为胰岛素抵抗在2 型糖尿病病理生理机制中占主要位置，现在越来越多地认识到胰岛β细胞分泌胰岛素不足在2型糖尿病发生发展中起重要作用。一般来说，胰岛产生胰岛素的能力决定于β细胞的数量和β细胞的功能性活动。外周胰岛素抵抗和随之而来的胰岛素需求的不断增加都是通过β细胞活动和（或） β细胞团块的增加实现的。胰岛β细胞功能障碍是2型糖尿病发生的必要条件，胰岛β细胞凋亡是造成胰岛素分泌能力绝对下降的重要因素，β细胞凋亡在2型糖尿病的发病机制中起了重要的作用。

    3.1 2型糖尿病患者增加β细胞凋亡的主要原因

    引起β细胞凋亡的机制尚不清楚，但是许多因素牵涉在内，如高血糖症、高脂血症、胰岛淀粉样物质的沉积，或这些因素的联合作用，使机体的内环境稳定性逐渐破坏，而出现明显的糖尿病，并引起各种急慢性并发症。现将可能引起2型糖尿病胰岛β细胞凋亡增加的机制简单分述如下：

    3.1.1 “糖毒性”作用

    糖尿病是以血糖升高为临床特点，高血糖对机体的不良影响，称为“葡萄糖毒性作用”。高血糖对β细胞的损伤作用是导致β细胞功能缺陷的重要因素。葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白进入胰岛β细胞，被磷酸化后，可进入许多代谢途径，包括糖酵解。正常的β细胞可根据长期的营养状态调节胰岛素分泌能力，β细胞还能通过增殖来适应更长期的变化。但在长期高血糖水平下，胰岛β细胞凋亡增多而增殖减少，从而减少有功能的β细胞数量。长期高血糖增加β细胞凋亡的具体作用机制可能与以下因素有关：

    （1） 长期高血糖可能影响参与凋亡的基因表达，通过改变Bcl蛋白家族之间的平衡来调节β细胞凋亡水平[20] 。Federici等发现在高葡萄糖（16.7mmol/L） 条件下，高血糖能够持续增加促凋亡基因Bad、Bid、Bik的表达，减少Bcl-xl抗凋亡基因的表达，而对Bcl-2抗凋亡基因的表达没有影响。高血糖打破了促凋亡和抗凋亡之间的平衡，并向着凋亡的方向发展，促进胰岛细胞凋亡。

    （2）糖毒性的生物化学机制可能是由慢性氧化应激引起。氧化和抗氧化作用失衡所致的氧化应激引起胰岛β细胞凋亡[21] 。

    （3） 高血糖可通过上调Fas受体和刺激FasL表达引起胰岛β 细胞凋亡。2型糖尿病可能是一个炎症性过程，高血糖诱导β细胞产生炎性细胞因子 IL-1β，IL-1β激活NF-κB而触发通过上调Fas受体而引起β细胞的凋亡。

    （4）Liu[22] 等提出糖毒性诱导β细胞凋亡的机制之一可能是葡萄糖的代谢影响O-连接的N-乙酰胺基G对细胞内蛋白质的修饰，产生对糖负荷的适应，导致β细胞凋亡。

    3.1.2 “脂毒性”作用

    2型糖尿病患者存在脂代谢紊乱，常有血浆游离脂肪酸（FFA）的升高。FFA对β细胞的影响是双向的，有研究提示短期高浓度FFA可显著刺激胰岛素分泌，而长期高水平的血浆FFA浓度可导致胰岛β细胞分泌功能受损，胰岛素释放减少，即发生脂毒性作用。FFA的脂毒性作用最终可致β细胞凋亡增加，为了区别于其它原因导致的凋亡，将这种FFA引起的凋亡称之为脂凋亡。研究表明，长期暴露于高FFA可引起人和鼠胰岛β细胞脂质过载，细胞增生下调、凋亡增加，胰岛素分泌减少[23-24] 。Shimabukuro[25] 等提出FFA可通过增加合成鞘髓磷脂醇产物一酰基鞘氨醇（一个细胞凋亡信息分子）导致β细胞凋亡，酰基鞘氨醇可上调NF-κB的表达，而后者又可上调NO合酶的表达，使NO产生增加；FFA可以通过一氧化氮独立机制的影响使正常的胰岛β细胞凋亡。甘油三酯是细胞内FFA的来源，胰岛素具有激活脂蛋白酯酶的作用，其相对不足时，血浆乳糜微粒和极低密度脂蛋白颗粒中的TG降解发生障碍，使血中甘油三酯水平升高。胰岛素抵抗可引起高甘油三酯血症，而后者又可影响胰岛素的活性，反过来导致胰岛素抵抗，造成恶性循环，因此高甘油三酯血症在糖尿病的发展过程中起着重要作用。Shimabukuro[25] 等用5mmol/L 的甘油三酯孵育正常大鼠胰岛72小时，胰岛的分泌功能较对照组降低。并且甘油三酯可使胰岛内由于细胞凋亡而产生的DNA条带增加l5倍，而DNA条带的增加是细胞凋亡的特征之一，因此高甘油三酯本身可能引起β细胞凋亡。

    3.1.3 葡萄糖脂肪毒性作用

    2型糖尿病的β细胞功能缺陷是一个进展过程，脂肪酸（FA）作用与其共存的葡萄糖浓度有很大的关系。血糖正常时，慢性升高的FA就会在线粒体中被迅速氧化，不会损害β细胞功能；相反，当FA和血糖浓度都升高，FA酯化的代谢产物的积累可能会抑制葡萄糖诱导的胰岛素分泌和胰岛素的基因表达，β细胞的功能就会受到极大的损害。Jacqueminet等的研究证明，在低糖浓度时，胰岛素分泌和胰岛素的基因表达正常，而在高糖浓度时却明显下降；随之他们研究又发现软脂酸盐诱导的细胞内甘油三酯的集聚仅在高糖存在时出现，依赖葡萄糖的中性脂质的聚集与胰岛素mRNA的水平的联系是反向的。葡萄糖毒性和脂肪毒性的这种紧密相联在某种意义上说高血糖是脂毒性出现的必需条件，进一步来说，脂毒性可认为是糖毒性的一个机制，活性氧簇的产生可能是葡萄糖毒性和脂毒性共有的机制，胰岛在软脂酸中的暴露诱导活性氧簇的产生[26] ，用二甲双胍治疗胰岛能够防止FA的恶化作用[27] 。因此可以认为：在损害β细胞功能上，葡萄糖毒性和脂毒性相互依赖地集中于这一点，且有协同作用。

    3.1.4 胰岛淀粉样多肽（1APP）的沉积

    lAPP为37氨基酸多肽，又称为胰淀素，是胰岛β细胞的正常分泌产物，与胰岛素合成及分泌并行，其中第20～29位氨基酸序列是lAPP形成淀粉样纤维蛋白沉积的结构基础。IAPP容易积存在β细胞之间，或β细胞和其他内分泌细胞之间，从而减少了有功能的β细胞数目和分泌区域。尸检发现，90％的2型糖尿病患者胰岛中有淀粉样纤维蛋白沉积，伴B细胞数量减少40％～60％，且胰岛淀粉样变性程度与糖尿病的病变程度一致，提示IAPP可能造成T2DM 胰岛B细胞数量减少。人LAPP可诱导细胞凋亡 [28] ，且二者呈剂量相关性；有丝分裂期的胰岛细胞对人IAPP诱导的β细胞凋亡较分裂间期的细胞更敏感[29] 。转入人lAPP基因的纯合子肥胖小鼠在高糖、高脂饮食、生长激素或糖皮质激素处理后胰岛内很快出现大量IAPP变性沉积，β细胞凋亡水平大于复制水平，数量下降，最终发展为2型糖尿病[30-31] 。lAPP聚集物在胰岛形成淀粉样纤维素，中等大小的lAPP聚集物，通过膜破坏对胰岛细胞有“细胞毒性作用”，诱导胰岛细胞的凋亡[32] 。 3.2 2型糖尿病患者β细胞凋亡的分子机制 2型糖尿病患者β细胞量减少主要原因是由于凋亡增加，糖毒性、糖脂毒性炎症介质和胰淀素的沉积是导致2型糖尿病患者β细胞凋亡的原因。这些因素主要是通过炎症应激、氧化应激和内质网应激等分子机制调控β细胞凋亡。