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摘要目前，从天然药物中挖掘和寻找新的针对胰岛素抵抗和2型糖尿病的药物已成为国内外的研究热点。中药黄连是祖国医学中用于治疗糖尿病的常用药物，小檗碱是黄连中含量最为丰富的单体成份。近年来，大量研究发现胰岛素抵抗的发生与线粒体功能障碍密切相关，胰岛素抵抗的小鼠、2型糖尿病动物和患者均伴有骨骼肌、肝脏和脂肪组织中线粒体氧化磷酸化活性下降、ATP生成减少、线粒体功能障碍。但到目前为止，对小檗碱与能量代谢及线粒体的关系尚未完全阐明。为了明确小檗碱对能量代谢的作用，本文在整体动物水平研究了小檗碱对机体能量代谢的影响，并结合分子生物学和细胞生物学研究方法，初步探讨了其作用机制和靶点。<br>　　 目的：研究小檗碱对线粒体功能及能量代谢的影响，并探寻其作用的分子机制。<br>　　 方法：①应用db/db小鼠观察小檗碱处理后对其血糖、血脂及相关代谢指标的改善作用。利用IPGTT（腹腔注射糖耐量实验）、ITT（胰岛素耐量实验）和PTT（丙酮酸耐量实验）评估小鼠糖耐量和胰岛素敏感性的变化；记录给药期间小鼠体重曲线和体温的变化；检测肌肉和肝脏中甘油三酯的沉积情况；利用电镜和线粒体拷贝数观察和检测小檗碱处理后db/db小鼠棕色脂肪组织、白色脂肪组织和骨骼肌中线粒体的变化；HE染色和免疫荧光染色观察棕色脂肪组织、白色脂肪组织形态的变化和UCP1的表达情况；利用实时荧光定量PCR（Real-time PCR）和Western blot检测与线粒体生成、脂肪酸氧化以及重要转录因子和激酶等相关基因mRNA和蛋白表达水平和活性的变化。②小檗碱处理C2C12骨骼肌细胞，利用Mito-Tracker Green染色观察线粒体MASS的变化，并用柠檬酸合酶实验检测其功能，Real -time PCR及Western blot方法检测与线粒体功能和能量代谢相关基因mRNA和蛋白的变化。应用荧光素酶报告基因实验、RNA干扰、点突变等技术作进一步机制探讨。<br>　　 结果：⑴小檗碱处理后能显著降低db/db小鼠的体重和血糖、使其体温升高，明显改善db/db小鼠的糖耐量，提高其胰岛素敏感性；⑵小檗碱处理后能显著降低db/db小鼠的体脂含量，脂肪细胞形状变小；明显改善外周组织如肝脏和肌肉组织的脂质沉积；⑶小檗碱能够显著增加db/db小鼠棕色脂肪、白色脂肪及骨骼肌组织线粒体数目；⑷小檗碱促进db/db小鼠棕色脂肪、白色脂肪及骨骼肌组织与能量代谢及线粒体相关的基因mRNA水平和蛋白表达；⑸小檗碱可促进白色脂肪组织中UCP1的表达；⑹小檗碱可以增加C2C12细胞中线粒体数目和活性，促进调节能量代谢及线粒体生成和活性相关的基因mRNA水平和蛋白表达，如PGC-1α等重要转录因子都在小檗碱处理后显著升高；⑺小檗碱处理后可显著促进C2C12骨骼肌细胞SIRT1的活性。<br>　　 结论：小檗碱能显著改善肥胖小鼠的胰岛素抵抗，促进与能量消耗相关的重要基因mRNA和蛋白水平的升高，能够增加棕色脂肪，白色脂肪以及肌肉组织中的线粒体的数目，促进白色脂肪组织的棕色化；本论文还初步证明了小檗碱改善能量代谢的作用可能是通过SIRT1-PGC-1α这一信号通路来实现。我们前期的研究结果强烈提示，小檗碱在改善肥胖小鼠的能量代谢过程中发挥重要作用，同样也可能在人体能量代谢中也扮演着重要角色。本研究为小檗碱的应用及进一步开发提供了理论上的依据。