背景糖代谢异常是肥胖、糖尿病、胰腺疾病和肝脏疾病等常见的代谢紊乱。血糖水平异常是导致这些疾病恶化并引起一系列并发症的主要原因。长期的高血糖水平常会引起机体其它重要器官如心、脑、肾、眼等的损害。目前已有大量不同作用机制的降血糖药物应用于临床,但大多都存在不同程度的副作用。探索副作用少的新型降血糖药物及其作用机理,为治疗糖代谢异常相关疾病提供新的方向有十分重要的意义。尿苷是广泛存在于血液、脑脊液等体液和各类组织中小分子核苷。已有研究证明尿苷对生殖系统、循环系统和神经系统等方面有重要的生理作用,并且在临床上尿苷已被应用于减少肿瘤化疗引起的副作用。近年来有研究表明尿苷可以改善高脂饮食小鼠和衰老小鼠的糖耐量异常,且这一效应与瘦素的作用密切相关。但尿苷对于血糖的具体影响,以及对正常小鼠和其它类型代谢异常小鼠的血糖影响和作用机制尚无研究。肝脏是调节血糖水平最重要的器官之一,尿苷对肝脏代谢的影响也尚未完全明了。尿苷在人体血浆中的水平及其与血糖水平的相关性也未得到系统性地观察和研究。本课题将围绕这三个方面进行研究,旨在探索尿苷在这些过程中所起的作用。第一部分尿苷对血糖水平的影响及作用机制研究目的:研究尿苷对小鼠血糖水平的影响及作用机制方法:构建C56BL/6小鼠腹腔尿苷注射的急性处理模型。观察尿苷对禁食状态和非禁食状态小鼠血糖的影响以及不同尿苷剂量对小鼠血糖变化的影响。研究尿苷对不同高脂饮食（HFD）时长小鼠的血糖影响以及尿苷对高脂饮食小鼠糖耐量的影响。检测尿苷处理后血浆胰岛素水平的变化。观察尿苷对链佐霉素（STZ）诱导的1型糖尿病模型小鼠和瘦素缺乏（ob/ob）小鼠的血糖的影响。观察N-磷酸乙酰-L-天冬氨酸（PALA）对小鼠血糖水平的影响。应用实时荧光定量PCR（RT-q PCR）检测经尿苷处理后小鼠胰腺的胰岛素合成和分泌相关基因的表达变化。观察尿苷和P2Y6受体抑制挤（MRS2578）对体外培养小鼠胰岛β细胞系MIN6胰岛素分泌的影响。结果:在非禁食状态下,腹腔注射尿苷2h后可明显降低雄性C57小鼠血糖水平（血糖下降2.00±0.95 mmol/l,P＜0.05）,同样也可以降低雌性C57小鼠的血糖水平（血糖下降1.68±0.45 mmol/l,P＜0.05）。并且尿苷可以引起禁食状态小鼠的血糖水平下降（6.65±0.76 mmol/l,0h→4.75±0.95 mmol/l,2h,P＜0.001）。小鼠血糖水平在尿苷经腹腔注射后0.5h即出现明显下降,注射后1h左右血糖水平降至最低水平,随后血糖水平缓慢回升,3h即恢复至注射前水平。0.25mg/g尿苷注射即可引起小鼠血糖水平明显下降（血糖下降0.93±0.52 mmol/l,P＜0.05）。尿苷同样可以降低HFD-1天,HFD-1周,HFD-2周,HFD-16周的高脂模型小鼠的血糖水平。尿苷还可以改善HFD-16周小鼠的糖耐量[PBS组和尿苷组的AUC值分别为2243±98.69 mmol/（l·min）和1768±70.64 mmol/（l·min）]。但尿苷不能降低STZ诱导的1型糖尿病模型小鼠和ob/ob小鼠的血糖水平。尿苷会引起小鼠血浆胰岛素水平短暂地升高,并引起胰岛分泌相关基因P2Y6的表达增加。在体外培养MIN6细胞中,应用P2Y6受体抑制剂可减少尿苷引起的胰岛素分泌增加。结论:尿苷可在短期内降低普通小鼠和高脂饮食小鼠的血糖水平,这一降血糖作用的机制可能与尿苷促进了胰岛素分泌有关。第二部分尿苷对肝脏代谢的影响及机制研究目的:研究尿苷对肝脏代谢的影响及作用机制。方法:将C57BL6小鼠分为尿苷处理组和对照组分别用尿苷和PBS腹腔注射,1h后收集小鼠肝组织和血浆。肝脏组织做PAS染色和油红染色。检测肝脏糖原含量、葡萄糖含量、甘油三酯（TG）含量和总胆固醇（Tch）含量并采用二代测序技术做全转录组学测序分析（RNA-seq）。检测部分肝脏糖代谢相关基因的表达情况。结果:PAS染色显示尿苷组肝糖原明显少于对照组。糖原定量检测表明尿苷组雄性小鼠肝糖原含量也明显低于对照组（29.61±10.49 mg/g vs 56.35±11.90mg/g,P=0.0038）。两组小鼠肝脏油红染色和肝脏甘油三酯（TG）、总胆固醇（Tch）含量无明显差异。尿苷组小鼠血浆胰高血糖素水平明显高于对照组（191.28±15.73 pg/ml vs 108.18±17.37 pg/ml,P＜0.001）。尿苷组肝脏葡萄糖含量也明显高于PBS组（30.58±4.80μmol/g vs 18.00±1.93μmol/g,P＜0.001）。转录组学数据分析显示尿苷对转录因子活性、细胞外膜形成、核糖核蛋白、生理节律和上皮细胞分化等细胞功能存在明显的影响。同时也对碳水化合物磷酸酶活性、己糖代谢过程和脂质代谢等过程有明显影响。肝脏糖代谢相关基因表达检测显示与糖异生和糖酵解相关基因G6pc,G6pc2,Gck,Pfkfb3表达明显升高,而Pfkfb1表达明显下降。结论:尿苷可在短期内促进肝糖原的分解,且这一过程可能与胰高血糖素的水平增加有关。尿苷会引起肝脏聚积大量的葡萄糖,这可能是尿苷降低血糖的机制之一,可能与肝脏Gck表达增加有关。尿苷除了引起糖代谢的改变外,还可能影响了转录因子活性、细胞外膜形成、核糖核蛋白、生理节律和上皮细胞分化等过程。第三部分人体中空腹血清尿苷水平与肥胖和血糖水平的相关性研究目的:探讨人体中空腹血清尿苷与肥胖和血糖水平的相关性研究。方法:收集在武汉大学人民医院体检中心参加健康体检的503名受试者（年龄＞18岁）。收集其空腹血清并检测其血清尿苷（FSU）水平和葡萄糖浓度及其他血液学指标结果。同时也收集他们的身高、体重和腰围等一般检查指标。分层分析协变量为年龄和性别。结果:在横断面分析显示,503例受试者的平均空腹血清尿苷水平为7.018±1.429μM。肥胖组（BMI≥28 kg/m2）的平均FSU明显高于正常体重组（17.5≤BMI＜20）（7.411±1.487 versus 6.662±1.323μM,P=0.0107）。FSU与BMI和腰围呈正相关（r=0.183,P＜0.0001;r=0.163,P＜0.0001）但与空腹血糖呈负相关（r=-0.184,P＜0.0001）。尿酸作为嘌呤核苷的分解产物也是尿苷的一部分,它与BMI呈正相关（r=0.357,P＜0.0001）,但与血糖水平无明显相关性。说明尿苷与血糖的相关性是独立相关的。结论:在空腹血糖正常的个体中,FSU与肥胖明显有关。在BMI相同的条件下,高水平的空腹尿苷与低血糖水平相关,这表明尿苷是一种独立于BMI并影响空腹血糖的重要因素。