钒是一种广泛分布自然界的过渡金属元素，也是人体必需微量元素。钒具有多种生物学功能，如调节碳水化合物的代谢，提高糖尿病患者的血糖稳定性等，但其确切的作用机制尚不清楚。为了进一步了解钒在生物体内的生物学效应及其降糖的毒副作用，本论文开展了以下研究。　　 首先，本论文选用典型的遗传性非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)KK小鼠模型，研究长期低剂量钒(0.1 mg/L)摄入对三代糖尿病小鼠的生物学效应，包括钒对各代KK小鼠的降血糖效应以及对脂和胆固醇代谢的影响。研究结果表明，长期摄入低剂量钒有利于糖尿病小鼠血糖的动态平衡，改善其葡萄糖耐量水平和糖尿病并发症的症状，并未发现如何毒副作用。　　 本论文研究了实验动物性别差异对钒降糖作用的影响，将KK实验小鼠按性别分组进行比较研究，比较研究性别差异对钒降糖作用的敏感性差异。研究发现0.1 mg/L钒酸铵对雌雄性小鼠的血糖水平和血液生化指标没有明显的影响，高剂量钒酸铵(100 mg/L)明显降低雄性糖尿病小鼠的饮水量、血糖水平、糖基化血红蛋白、甘油三脂和总胆固醇等，葡萄糖耐量水平得到显著改善，对糖尿病小鼠的肝肾功能没有影响。结果表明，对于KK糖尿病实验小鼠，雄性小鼠对钒有更高的敏感性，更适合作为糖尿病的研究模型。　　 鉴于不同钒化合物在降血糖作用上的差异，本论文比较研究了钒化合物V4dipic-Cl、VO(salen-SO3)和VOSO4降低糖尿病大鼠血糖的生物效应。研究结果表明三种化合物使糖尿病大鼠多食、多饮和多尿的症状得到明显改善，具有明显的降血糖和提高葡萄糖耐量的生物效应，对高血糖引起的肝、肾功能损伤也有一定的治疗效果。同时，有机钒相对于无机钒有更好的降糖效应。　　 最后，研究探讨了钒细胞毒性的可能作用机制，通过比较表达外源抗氧化物酶基因的HeLa细胞系对过氧化物和钒化合物敏感性的不同，证明了钒化合物的毒性作用机制与细胞内过氧化氢生成所导致的自由基损伤作用方式无关。