目的：基于1H-NMR的代谢组学分析技术,建立胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)模型大鼠的尿液代谢指纹图谱,发现与IR相关的内源性代谢产物、寻找和明确与此相关的生物标志物,探索机体代谢物水平IR发生的分子病理学机制。追溯IR模型大鼠生物标志物与其骨骼肌线粒体代谢的相关关系,明确运动干预IR密切相关的代谢途径,综合分析运动干预IR的线粒体生物学机理,为IR的运动防治提供理论参考。方法：选取2月龄Wistar大鼠,普通饲料喂养1周后随机分为普通(基础饲料：脂肪、蛋白质、碳水化合物热卡含量分别为10%、21%、69%,n=20)组和建模(高脂饲料：脂肪、蛋白质、碳水化合物热卡含量分别为59%、20%、21%,n=20)组,建模饲养5周。将建模成功的IR大鼠随机分为高脂安静组和高脂运动组,将普通组大鼠随机分为普通安静(N)组和普通运动组(Ne)。进行适应性转轮训练1周,后采用Bedford方案的第二级负荷进行转轮运动,每周5次,共运动6周。6周训练结束后进行高胰岛素正葡萄糖钳夹实验测定,收集动物样本,对大鼠尿液进行1H-NMR核磁检测,对骨骼肌线粒体进行功能检测,对得到的数据进行双因素方差分析。结果：(1)胰岛素钳夹实验结果显示,建模期结束后大鼠普通组钳夹60-120分钟平均葡萄糖输送速率(glucose infusion rate, GIR)为 12.78±2.06mg/(kg·min),高脂组组为6.5 1±171mg/(kg·min),存在显著差异性(P<0.01)。运动6周后大鼠N组钳夹60-120分钟平均GIR为1486±1.56mg/(kg·min), Ne组为14.23±3.94mg /(kg·min), IR组为6.61±179mg/(kg·min), IRe组为10.1±162mg/(kg·min), IR 和 IRe组,IRe组与N组存在显著差异,(P<0.05)。(2)对各组大鼠尿液进行代谢组学统计分析,共得到24种差异代谢物(P<0.05),其中高脂建模对α-酮戊二酸、柠檬酸、甜菜碱、赖氨酸、马尿酸、天冬酰胺,肌氨酸,p-丙氨酸,胆碱,瓜氨酸,葫芦巴碱,乳酸,牛磺酸,肌酸,2-氨基己二酸,苯丙氨酸的含量造成显著影响(P<0.05);运动训练对α-酮戊二酸、甜菜碱、赖氨酸、马尿酸、天冬酰胺,p-丙氨酸,胆碱,乳酸的含量造成显著影响；此外α-酮戊二酸、柠檬酸、赖氨酸、马尿酸、天冬酰胺,肌氨酸,丙氨酸,胆碱,瓜氨酸,苏氨酸,葫芦巴碱,乳酸,2-氨基己二酸的含量受到高脂以及运动交互作用的显著影响(P<0.05,P<0.01)。(3)骨骼肌线粒体功能检测结果为：骨骼肌线粒体蛋白浓度：IR组为0.23±0.07mg/ml, IRe组为0.34±0.09mg/ml, N组为0.47+021mg/ml, Ne组为0.67+030mg/ml, IR 和 IRe组,IR组和N组线粒体蛋白浓度存在差异(P<0.05)。IRe和N组,N组和Ne组线粒体蛋白浓度无明显差异。线粒体ATP浓度：IR组为0125±0.020nmol/mg, IRe组为0.186±0.028nmol/mg, N组为0307±0.008nmol/mg, Ne组为0500±0.070nmol/mg。IR和Re,IR和N,N和Ne以及IRe和N组相比ATP含量均有显著性差异(P<0.05)。结论： (1)通过喂食高脂饲料,使用改良高胰岛素正葡萄糖钳夹实验检测IR大鼠建模成功。模型组大鼠经过6周运动,IR症状得到改善。(2)各组大鼠尿液之间显著差异代谢物多参与于能量代谢,提示胰岛素抵抗的发生与能量代谢的障碍有关。α-酮戊二酸、柠檬酸、赖氨酸、牛磺酸以及琥珀酸等可能是胰岛素抵抗症状变化的标志差异物。(3)经过6周运动,胰岛素抵抗大鼠尿液中参与三羧酸循环的差异代谢物得到了改善,大鼠骨骼肌线粒体功能均显著提升,提示运动可能通过改善线粒体功能途径达到干预大鼠胰岛素抵抗症状的作用。