胰岛素抵抗（Insulin Resistance, IR）是指外周组织（骨骼肌、脂肪和肝脏）对胰岛素的敏感性降低，表现为外周组织对葡萄糖的摄取和利用障碍。近年来研究认为，骨骼肌组织内脂代谢中间产物如甘油二酯、神经酰胺、长链脂酰辅酶A的沉积增加是诱导骨骼肌产生IR的主要原因。脂肪酸是人及哺乳动物的主要能源物质，脂肪酸的摄入超出其氧化能力是骨骼肌内脂肪堆积的主要原因。脂肪酸转位酶（fatty acid translocase,CD36）是促进骨骼肌细胞摄取脂肪酸的重要膜蛋白。进入细胞中的脂肪酸需进入线粒体内进行代谢，肉碱脂酰转移酶（carnitine palmitoyltransferase1，CPT1）在脂肪酸由胞液向线粒体基质的转运中起关键作用。胰岛素抵抗及脂质沉积发病机理的关键因子之一是线粒体功能受损，而线粒体融合蛋白2（mitofusin2,MFN2）对线粒体功能有重要的影响。越来越多的研究表明MFN2表达与胰岛素抵抗状态相关，但具体机制仍不清楚。本研究通过高脂饮食构建大鼠胰岛素抵抗模型，用MFN2腺病毒进行干预，探讨MFN2是否可通过改善线粒体功能，增加CPT1的表达，从而减少骨骼肌脂质代谢中间产物的沉积，进而改善胰岛素抵抗。目的：探讨MFN2对高脂饮食诱导的胰岛素抵抗大鼠骨骼肌脂质沉积及脂肪酸代谢中CD36及CPT1的影响极其机制。方法：64只雄性SD大鼠随机分为2组，正常对照组（8N）16只、高脂饮食组（8F）48只，正常对照组给予普通饲料喂养，高脂饮食组给予高脂饲料喂养8周，应用清醒状态下高胰岛素正葡萄糖钳夹试验判断高脂饮食诱导胰岛素抵抗模型成功,之后各组随机选取8只大鼠，腹主动脉取血处死动物，血糖（blood glucose，BG）应用快速血糖仪测定；血甘油三酯（triglyceride，TG）、总胆固醇（total cholesterol，TC）应用全自动生化分析仪测定；ELISA试剂盒测定血清胰岛素（insulin，INS），骨骼肌甘油二酯（diacylglycerols，DAG）、神经酰胺（ceramides，CEA）、长链脂酰辅酶A （long chain fatty acid CoAs，LCACoAs）的变化；GPO-PAP酶法测定骨骼肌甘油三酯含量的变化；透射电镜观察大鼠骨骼肌线粒体形态变化；用RT-PCR和Western blot的方法分析大鼠骨骼肌CD36及CPT1的mRNA和蛋白的表达。之后将剩余高脂饮食组大鼠随机分为：高脂对照组（Control）、空病毒组（Ad）、MFN2低剂量组（Ad-MFN210⁸）、 MFN2中剂量组（Ad-MFN210⁹）、 MFN2高剂量组(Ad-MFN210¹⁰)各8只，分别应用PBS、MFN2空病毒或不同剂量MFN2腺病毒鼠尾静脉注射干预三周，高胰岛素正葡萄糖钳夹试验评估各组大鼠胰岛素抵抗程度，之后处死各组大鼠，BG应用快速血糖仪测定；TG、TC应用全自动生化分析仪测定；ELISA试剂盒测定INS，骨骼肌DAG、CEA、LCACoAs的变化；GPO-PAP酶法测定骨骼肌甘油三酯含量的变化；电镜观察大鼠骨骼肌线粒体形态变化；RT-PCR和Western blot的方法分析大鼠骨骼肌CD36及CPT1的mRNA和蛋白的表达。结果：1、高脂饮食喂养8周，指标变化：（1）胰岛素抵抗大鼠模型制作成功：高脂饮食喂养8周后，高脂组BG[（7.2±0.6vs5.7±0.7）mmol/L]及INS[（40.6±3.9vs28.7±3.3）mU/L]明显高于正常对照组，差异有统计学意义（P<0.01），葡萄糖输注率（GIR）明显低于正常对照组[（17.7±2.3vs29.4±2.4）mg/kg/min]，差异有统计学意义（P<0.01）。（2）血脂水平的变化：高脂饮食喂养8周后，高脂组大鼠血TC [（1.51±0.07vs1.13±0.06）mmol/L], TG [（0.35±0.04vs0.22±0.02）mmol/L]明显高于正常对照组,差异有统计学意义（P<0.01）。（3）大鼠骨骼肌线粒体形态的变化：正常对照组肌细胞中细胞器结构完好，线粒体丰富，胞浆内无脂滴及脱颗粒现象，线粒体膜、嵴结构完整，排列规则；高脂组肌细胞内可见大量大小不等的脂滴分布，线粒体有一定程度的肿胀，内外膜部分融合，线粒体嵴变少变短，部分或全部消失，甚至出现空泡化。（4）骨骼肌脂质沉积结果：高脂饮食喂养8周后，与正常饮食对照组相比，高脂组骨骼肌组织中甘油三酯[（27.9±1.8vs9.6±0.9）μmol/g]，甘油二酯[（563.0±48.3vs211.5±31）nmol/g]，神经酰胺[（130.3±9.3vs67.2±12.2）nmol/g]， LCACoAs[（6.0±0.8vs2.2±0.31）nmol/g]的含量均明显增加，差异有统计学意义（P＜0.01）。（5）CD36、MFN2及CPT1的mRNA和蛋白的表达：高脂组骨骼肌组织中CD36mRNA和蛋白的表达均高于对照组（P＜0.01），CPT1、MFN2的mRNA和蛋白的表达较正常对照组明显下降（P＜0.01）。2、MFN2干预3周后，指标变化：（1）胰岛素抵抗程度的变化：MFN2干预3周后，MFN2干预组骨骼肌组织中MFN2mRNA和蛋白的表达与空病毒组相比明显升高（P＜0.01）；MFN2干预组GIR明显高于空病毒组[(Control:17.74±2.34, Ad:17.91±2.56, Ad-MFN210⁸:24.27±3.97，Ad-MFN210⁹:28.16±4.71， Ad-MFN210¹⁰:29.22±3.18) mg/kg/min]，BG [(Control:7.18±0.6, Ad:7.2±0.7, Ad-MFN210⁸:6.2±0.5,Ad-MFN210⁹:5.9±0.7,Ad-MFN210¹⁰:5.8±0.8) mmol/L]及INS [(Control:40.0±5.9, Ad:40.1±5.9,Ad-MFN210⁸:32.7±3.9, Ad-MFN210⁹:30.9±3.7,Ad-MFN210¹⁰:30.7±3.1)mU/L]均明显下降（P<0.01）。（2）大鼠血脂水平的变化：与空病毒组相比，MFN2干预组大鼠血TG [(Control:0.14±0.015,Ad:0.13±0.01,Ad-MFN210⁸:0.12±0.01, Ad-MFN210⁹:0.11±0.01,Ad-MFN210¹⁰:0.11±0.01) mmol/L]及TC [(Control:1.13±0.1, Ad:1.09±0.09, Ad-MFN210⁸:1.03±0.11, Ad-MFN210⁹:1.00±0.08,Ad-MFN210¹⁰:1.02±0.04) mmol/L]无明显变化（P＞0.05）。（3）大鼠骨骼肌电镜结果：Ad-MFN2不同剂量干预组与空病毒组相比脂滴数量少，线粒体肿胀减轻，内外膜部分融合。（4）大鼠骨骼肌脂质沉积结果：MFN2干预组DAG[(Control:562.5±60.4, Ad:547.3±69.6, Ad-MFN210⁸:437.8±63.4, Ad-MFN210⁹:369.7±66.5,Ad-MFN210¹⁰:355.5±48.8)nmol/g]、CER [(Control:134.2±11.1, Ad:138.3±12.4, Ad-MFN210⁸:87.8±10.9,Ad-MFN210⁹:84.8±14.9,Ad-MFN210¹⁰:75.7±12.2)nmol/g]、 LCACoAs[(Control:6.6±0.8, Ad:6.4±0.7, Ad-MFN210⁸:3.8±0.6, Ad-MFN210⁹:3.0±0.6,Ad-MFN210¹⁰:2.1±0.5) nmol/g]的含量明显下降（P＜0.01），甘油三酯的含量无明显变化[(Control:24.3±3.1, Ad:23.1±3.2, Ad-MFN210⁸:21.1±3.0,Ad-MFN210⁹:19.5±2.2,Ad-MFN210¹⁰:20.1±2.3)μmol/g]（P＞0.05）。（5）CD36及CPT1的mRNA和蛋白的表达：MFN2干预各组CD36的mRNA和蛋白的表达与空病毒组相比无明显变化；MFN2干预各组CPT1mRNA和蛋白的表达与空病毒组相比明显升高（P＜0.01）。结论：1高脂饮食使大鼠空腹血糖及胰岛素升高，葡萄糖输注率明显下降，造成胰岛素抵抗，MFN2干预可改善高脂饮食引起的大鼠胰岛素抵抗。2高脂饮食导致线粒体肿胀，内外膜部分融合，线粒体嵴变少变短，部分或全部消失，甚至出现空泡化；MFN2干预后线粒体超微结构损伤减轻。3高脂饮食导致大鼠高甘油三酯血症及高胆固醇血症，并导致骨骼肌脂质及其中间代谢产物的沉积，MFN2干预可改善高脂饮食引起的骨骼肌脂质沉积，而对高脂血症无明显影响。4高脂饮食可明显增加骨骼肌CD36的基因和蛋白表达，显著抑制CPT1的基因和蛋白表达，MFN2干预可显著增加CPT1的基因和蛋白表达，而对CD36的表达无明显影响。