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目的红花黄色素(SY)是菊科植物红花的主要有效成份,我们前期的研究表明,红花黄色素的主要活性成分羟基红花黄色素A,能够抑制小鼠3T3-L1前脂肪细胞增殖和分化,降低脂肪细胞内甘油三酯的含量。但其是否具有减肥、改善胰岛素敏感性的作用,目前尚无相关文献报道。本研究旨在观察红花黄色素干预对高脂饮食诱导肥胖小鼠体重、体脂、胰岛素敏感性等指标的影响,并进一步寻找其可能作用的靶点。方法选取8周龄雄性ICR小鼠35只,随机分为普通饮食喂养组(SF组,n=10)和高脂饮食喂养组(n=25)。8周后称重,选择肥胖模型建立成功的小鼠,再分为高脂饮食对照组(HFD组,n=13)和红花黄色素干预组(SY组,n=12)。SY组小鼠腹腔注射红花黄色素(80mg/kg), SF组和HFD组小鼠腹腔注射等体积的生理盐水。8周后,行腹腔内注射葡萄糖耐量试验(IPGTT)和胰岛素耐量试验(IPITT)；测定小鼠体重、体脂、血清生化指标及血清胰岛素水平；留取皮下及内脏白色脂肪组织、肩胛间区棕色脂肪组织及骨骼肌组织,采用荧光定量RT-qPCR和Western blot方法,检测相关基因的mRNA和蛋白水平。结果1.红花黄色素对肥胖小鼠体重、体脂和胰岛素敏感性的影响高脂饮食喂养8周后,小鼠的体重显著增加,达到SF组小鼠的1.24倍(P<0.05),说明肥胖小鼠模型建立成功。红花黄色素干预8周后,SY组小鼠皮下和肾周脂肪重量明显减少,分别减少为HFD组的57.4%和59.8%(P<0.05)。IPITT试验结果显示,SY组小鼠0、30、60分钟血糖及0-30、0-60、0-90分钟血糖曲线下面积均显著低于HFD组(P<0.05)。2.红花黄色素对肥胖小鼠脂肪和骨骼肌组织中胰岛素信号通路相关基因表达的影响2.1红花黄色素对肥胖小鼠肠系膜白色脂肪组织中,胰岛素信号通路相关基因mRNA和蛋白水平的影响与SF组小鼠相比,HFD组肥胖小鼠肠系膜白色脂肪组织中,胰岛素信号通路相关基因IRS1、AKT、GSK3β和FOXO1的表达量显著降低,分别降低至SF组的37.1%、26.2%、16.3%和11.3%(P<0.05)。红花黄色素干预后,上述基因的表达量明显升高,分别达到HFD组的1.9倍、2.8倍、3.3倍和5.9倍(P<0.05)。与转录水平的结果一致,HFD组肥胖小鼠肠系膜白色脂肪组织中AKT和GSK3β蛋白表达水平均较SF组显著下降,分别下降到SF组的25.0%和25.8%(P<0.05),而红花黄色素干预后,这两个蛋白表达量显著升高,分别升高到HFD组的3.0倍和5.2倍(P<0.05)。2.2红花黄色素对肥胖小鼠皮下白色脂肪组织中,胰岛素信号通路相关基因mRNA和蛋白水平的影响与SF组小鼠相比,HFD组肥胖小鼠腹股沟皮下白色脂肪组织中,胰岛素信号通路相关基因AKT和FOXO1的表达量显著减少,分别减少至SF组的54.7%和34.1%(P<0.05),而IRS1和GSK3β的表达量没有显著改变(P>0.05)。红花黄色素干预后,AKT、GSK3β和IRS1基因的表达量较HFD组显著增加,分别增加至HFD组的1.6倍、1.5倍和3.3倍(P<0.05),但FOXO1基因的表达量无显著改变(P>0.05)。与转录水平的结果不同,小鼠皮下白色脂肪组织中,AKT和GSK3β蛋白的表达水平在三组间没有显著性差异(P>0.05)。2.3红花黄色素对肥胖小鼠骨骼肌组织中,胰岛素信号通路相关基因mRNA平的影响小鼠骨骼肌组织中,胰岛素信号通路相关基因GLUT4和FOX01的表达量在SF组和HFD组间没有显著性差异。红花黄色素干预后,GLUT4和FOXO1基因的表达量显著升高,分别升高到HFD组的8.7倍和14.2倍(P<0.05)。3.红花黄色素对肥胖小鼠脂肪组织中白色脂肪棕色化等能量代谢相关基因表达的影响3.1红花黄色素对肥胖小鼠肠系膜白色脂肪组织中,白色脂肪棕色化相关基因mRNA和蛋白水平的影响与SF组小鼠相比,HFD组肥胖小鼠肠系膜白色脂肪组织中,白色脂肪棕色化相关基因PGC1α和UCP1的表达水平显著降低,分别降低至SF组的12.1%和5.5%(P<0.05),红花黄色素干预后,PGC1α和UCP1基因的表达量显著增高,分别达到HFD组的6.2倍和8.6倍(P<0.05)。与转录水平的结果不同,小鼠肠系膜白色脂肪组织中,PGClα蛋白的表达水平在三组间没有显著性差异(P>0.05)。3.2红花黄色素对肥胖小鼠皮下白色脂肪组织中,白色脂肪棕色化等能量代谢相关基因mRNA和蛋白水平的影响3.2.1红花黄色素对肥胖小鼠皮下白色脂肪组织中,白色脂肪棕色化相关基因mRNA和蛋白水平的影响小鼠腹股沟皮下白色脂肪组织中,白色脂肪棕色化相关基因PGC1α和FNDC5的表达量在SF组和HFD组间没有显著性差异。红花黄色素干预后,PGClα和FNDC5基因的表达量显著上升,分别增加至HFD组小鼠表达量的2.5倍和6.4倍(P<0.05)。蛋白水平的研究显示,与SF组相比,HFD组小鼠皮下白色脂肪组织中PGClα蛋白表达量显著下降,下降至SF组的13.0%(P<0.05)。红花黄色素干预后,与转录水平的结果一致,PGClα蛋白的表达水平显著上升,达到HFD组的3.0倍(P<0.05)。3.2.2红花黄色素对肥胖小鼠皮下白色脂肪组织中,经典棕色脂肪特异性基因mRNA水平的影响小鼠腹股沟皮下白色脂肪组织中,棕色脂肪特异性基因PRDM16的表达量在SF组和HFD组间没有显著性差异,而与SF组相比,HFD组小鼠皮下白色脂肪组织中CIDEA基因表达量显著下降,降至SF组的31.8%(P<0.05)。红花黄色素干预后,PRDM16基因的表达量显著上升,达到HFD组的2.1倍(P<0.05),但CIDEA基因的表达量与HFD组相比,无显著性差异(P>0.05)。3.2.3红花黄色素对肥胖小鼠皮下白色脂肪组织中,PPARγ2mRNA水平的影响小鼠腹股沟皮下白色脂肪组织中,PPARγ2基因的表达量在SF组和HFD组间没有显著性差异(P>0.05)。红花黄色素干预后,小鼠皮下白色脂肪组织中PPARy2基因表达量显著上升,达到HFD组的1.8倍(P<0.05)。3.3红花黄色素对肥胖小鼠肩胛间区棕色脂肪组织中,经典棕色脂肪特异性基因mRNA水平的影响小鼠肩胛间区棕色脂肪组织中,PRDM16基因的表达量在SF组和HFD组间没有显著性差异(P>0.05),而与SF组相比,HFD组小鼠肩胛间区棕色脂肪组织中CIDEA基因表达量显著下降,降至SF组的47.3%(P<0.05)。红花黄色素干预后,小鼠肩胛间区棕色脂肪组织中,PRDM16和CIDEA基因表达量显著上升,分别达到HFD组的4.5倍和2.0倍(P<0.05)。结论红花黄色素能够明显减少肥胖小鼠皮下和肾周脂肪的重量,该作用是通过促进皮下白色脂肪组织棕色化来实现的。红花黄色素能够降低肥胖小鼠空腹血糖,增加其胰岛素敏感性,这一作用是通过激活内脏白色脂肪组织中胰岛素信号通路IRS1/AKT/GSK3β,促进皮下白色脂肪中PPARγ2的表达以及促进骨骼肌组织中GLUT4mRNA水平来实现的。本实验为将红花黄色素开发为治疗肥胖及其相关糖脂质代谢异常性疾病的药物,提供了重要的实验依据,具有重要的应用前景。