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肥胖症（Obesity）又名肥胖病,是一种以身体脂肪含量过多为重要特征的生活方式疾病。肥胖是多种疾病发生的重要危险因素之一,如2型糖尿病（T2D）。糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病,是世界卫生组织统计得出的全球十大死亡因素之一。肥胖和T2D已经成为一个倍受科学界重视的公共健康问题。随着肥胖和T2D的患病率增加,对肥胖及T2D的防治成为众多研究者关注的重点。因此筛选与肥胖及T2D相关的分子靶点,是预防、诊断和治疗肥胖和T2D的关键。G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptors,GPCRs）,是一大类膜表面蛋白受体的统称,也是最大的药物靶点家族。GPCRs参与细胞中大约80%的信号转导过程,是细胞信号转导中重要的蛋白质。GPCR作为药物研发的热门靶点,在当今新药研发中,约有50%的药物靶点针对的是GPCR。孤儿受体是指内源性配体未知的受体。迄今为止鉴定出800余个人类GPCR基因中有约200种为孤儿受体。孤儿受体参与多种生理功能并发挥着重要作用,如:感知、生殖发育、代谢、反应能力等,因而可能与许多疾病也密切相关,如中枢神经系统（CNS）疾病、代谢性疾病、癌症等。对于孤儿GPCR,由于缺乏对内源性配体的了解,难以开展药物的研发,因此孤儿受体的配体鉴定在功能研发方面有重要意义。GPR50属于G蛋白偶联受体的A家族,又称为褪黑素相关受体。但GPR50不能与褪黑素结合并且尚未发现其配体,因此GPR50是孤儿受体。GPR50广泛分布于人体各个组织,特别是在下丘脑的第三脑室室管膜上表达丰富。目前关于GPR50的文献仅有70余篇,文献显示它在代谢、发育及节律的调控可能发挥作用,并且可能与精神类疾病和癌症的发病和愈后相关。鉴于GPR50的配体未知,阻碍了对其功能进行更深入的探究。因此筛选GPR50的内源性配体是非常必要的。本论文内容包括以下几部分:第一部分:建立DIO-T2D动物模型并筛选差异表达基因。本实验使用6周龄雄性C57BL/6J小鼠给予高脂饲料喂养,全程监测体重、血糖变化。高脂饲料喂养12周后根据体重、血糖、糖耐量等指标判定DIO（Diet induced obesity）-T2D造模是否成功。然后分离并提取肥胖小鼠及正常小鼠附睾脂肪组织总RNA,采用Affymetrix Mouse Transcriptome Array 1.0基因芯片检测,结合生物信息学分析结果,筛选差异表达的相关基因。研究结果表明:（1）高脂饮食可以引起小鼠体重升高、空腹血糖升高、糖耐量受损、胰岛素抵抗发生;（2）正常小鼠和DIO-T2D小鼠脂肪组织表达的代谢相关基因具有差异;（3）共筛选得到1605个差异表达基因,其中GPR50基因在DIO-T2D小鼠脂肪组织表达高于正常小鼠13倍。第二部分:研究GPR50在脂肪细胞中与DIO-T2D发生发展的相关性功能。本实验使用CRISPR/Cas9技术构建GPR50敲除的3T3-L1细胞系（GPR50KO 3T3-L1）,并使用棕榈酸或葡萄糖刺激GPR50 KO 3T3-L1,通过检测细胞成脂分化水平,炎症因子水平,胰岛素信号相关通路变化,以探究GPR50在脂肪细胞中的作用。研究结果表明:（1）GPR50缺失不影响3T3-L1成脂分化过程中脂滴蓄积;（2）GPR50缺失增加了3T3-L1细胞系的炎症反应;（3）GPR50缺失导致胰岛素抵抗相关信号通路的激活。第三部分:GPR50生物信息学结构预测、组织表达谱、及其下游信号通路检测。本章节通过GPR50蛋白序列对其结构进行了预测;使用8周龄C57BL/6J小鼠检测各个组织GPR50基因转录水平及蛋白表达水平;构建了GPR50过表达细胞系以及c AMP荧光蛋白探针,检测了GPR50下游信号通路。研究表明:（1）GPR50具有GPCR典型三维结构,与同族GPCR不同的是其C端具有由300个氨基酸组成的长尾;（2）GPR50在多个组织有表达,其中在下丘脑的第三脑室室管膜tanycytes细胞中表达最丰富;（3）GPR50通过Gαi信号通路传递信号。第四部分:GPR50内源性配体筛选。本章节比较了来自小鼠、大鼠以及猪的脑脊液,并通过索氏分离法、薄层层析法、脂质组学等方法依次进行了目标分子的分离。用分离获得的脑脊液组分刺激GPR50过表达细胞系,使用c AMP荧光探针G-Flamp2检测细胞内c AMP,根据胞内c AMP抑制情况确定组分中是否含有与GPR50相互作用的配体存在。实验结果表明:（1）脑脊液可以抑制GPR50过表达细胞系由Forskolin刺激引起的c AMP升高;（2）脑脊液中的脂质可以抑制GPR50过表达细胞系由Forskolin刺激引起的c AMP升高;（3）脑脊液脂质中的棕榈酸能够激活GPR50。综上结果,可得到如下结论:（1）GPR50在DIO-T2D小鼠脂肪组织中表达升高;（2）GPR50在脂肪细胞中能够抑制炎症反应和胰岛素抵抗发生;（3）脑脊液中存在GPR50潜在内源性配体,并且脑脊液中的棕榈酸能够激活GPR50。