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目的：探讨砷中毒与糖尿病的关联性及锌α2糖蛋白（ZAG）在其中的生物学效应，为砷暴露与糖尿病发病关联及诊疗提供新思路。方法：将40只SPF级SD大鼠，按体重随机分为对照组，糖尿病组，亚砷酸钠低、中、高剂量染毒组（低砷组、中砷组、高砷组），每组8只，雌雄各半。对染砷组大鼠（经口）连续染砷15周，剂量从低到高依次为0.45mg/kg、2.25mg/kg和11.25mg/kg。实验期间每周测定各组大鼠体重。第5周后糖尿病组大鼠腹腔注射四氧嘧啶建立糖尿病SD大鼠模型。每间隔2周测定1次各组大鼠空腹血糖、尿糖。实验第15周，腹腔麻醉后摘取各组大鼠的心、肝、脾、肺、肾等脏器组织称重，并将血样按需求离心分装于-80℃保存。用COD-PAP酶法测定大鼠血样中总胆固醇（total cholesterol, TC）、甘油三酯（triglyceride, TG），酶标仪直接法测定低密度脂蛋白胆固醇（ligh-density lipoprotein cholesterol, LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C），酶比色法测定糖化血红蛋白（glycosylated hemoglobin, HAbC1），ELISA法测定胰岛素（insulin, INS）、胰岛素样生长因子-1（insulin-like growth factor-1, IGF-1）。HE染色观察肝、肾组织病理学变化。石墨炉原子吸收法测定大鼠尿砷、血砷及肝、肾组织中砷含量。ELISA法测定肝组织中谷胱甘肽（glutathione, GSH）、丙二醛（malondialdehyde, MDA）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase， SOD）含量，化学荧光法测定肝组织中活性氧（reactive oxygen species, ROS）活性。实时荧光定量聚合酶链式反应（quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR）测定大鼠肝组织中锌-α2糖蛋白（zinc-α2 glycoprotein, ZAG)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α（peroxisomal Proliferators-activated receptorγ-coactivator-1α, PGC-1α）、胰岛素（insulin, INS）及胰岛素受体底物-1（insulin receptor substrate-1, IRS-1）基因mRNA表达水平。蛋白免疫印迹法（Western-blot, WB）测定大鼠肝组织中ZAG、PGC-1α、IRS-1 蛋白表达水平。结果：1.实验第15周时，糖尿病组与高砷组大鼠体重低于对照组（P＜0.05），各染砷组大鼠与糖尿病组的体重差异无统计学意义（P＞0.05）。2.实验第11、13、15周高砷组大鼠空腹血糖水平均高于对照组，并且15周时高砷组大鼠尿糖检测结果为阳性（P＜0.05）。3.糖尿病组与各染砷组大鼠TC、TG、LDL-C和HAbC1水平高于对照组，INS、IGF-1与HDL-C则低于对照组（P＜0.05）；高砷组大鼠与糖尿病组的LDL-C、HDL-C、INS、IGF-1差异均无统计学意义（P＞0.05）。4.糖尿病组与高砷组大鼠的肝、肾脏脏器系数均高于对照组（P＜0.001），高砷组大鼠与糖尿病组的肝脏脏器系数差异无统计学意义（P＞0.05）。5.对照组肝、肾组织结构正常，无明显病变；糖尿病组肝、肾组织出现病变；染砷大鼠病理改变随着剂量升高愈加严重。6.染砷组大鼠的尿砷、血砷及肝、肾组织中砷含量明显高于对照组（P＜0.05）。7.糖尿病组与各染砷组大鼠GSH与SOD活性依次下降，而MDA、ROS活性则依次上升（P＜0.05）。高砷组大鼠与糖尿病组的SOD差异无统计学意义（P＞0.05）；低、中砷组与糖尿病组的GSH、MDA、SOD、ROS差异均无统计学意义（P＞0.05）。8.随着亚砷酸钠染毒浓度增加，低、中、高砷组大鼠肝组织ZAG、PGC-1α、INS及 IRS-1 基因mRNA与蛋白表达依次降低（P＜0.05）。中砷组与糖尿病组大鼠肝组织ZAG、PGC-1α、INS及 IRS-1基因 mRNA表达差异无统计学意义（P＞0.05）。高砷组与糖尿病组大鼠肝组织中的ZAG、PGC-1α、IRS-1蛋白表达差异无统计学意义（P＞0.05）。结论：砷可能通过氧化应激作用使ZAG表达下调进而影响PGC-1α功能，导致肝脏糖脂代谢紊乱，加重胰岛素分泌不足或障碍，促使血糖升高，提示砷有可能促使糖尿病的发生。