胰岛Chromatography素抵抗是代谢紊乱的标志,是肥胖、糖尿病和心血管疾病等代谢综合征的危险因素。流行病学研究表明,摄入富含黄酮类物质的蔬菜和水果对人体健康有益,具有减轻胰岛素抵抗、抑制肥胖等代谢性疾病的作用。膳食的健康效应与食品中多种活性成分的交互作用有关,槲皮素和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)是植物来源膳食中含量较高的两种黄酮类成分,先前研究发现,二者具有协同抗糖尿病作用,但槲皮素和EGCG的交互作用机制及其在缓解胰岛素抵抗中的协同增效机理尚不清楚。然而研究发现人类饮食中的植物化学物质可以激活或抑制不同微小RNA(Micro RNA,mi RNA)及其靶基因的表达,从而改变涉及细胞功能的不同生物过程。因此,本课题在前期研究基础上,构建了高脂肪高果糖膳食(High fat and high fructose diet,HFFD)诱导的C57BL/6J肥胖小鼠模型,系统分析了槲皮素与EGCG联用对肥胖、糖脂稳态及胰岛素抵抗的改善作用。为了探究其内在分子机制,建立了棕榈酸(PA)诱导Hep G2肝细胞胰岛素抵抗模型及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)诱导3T3-L1成熟脂肪细胞胰岛素抵抗模型,从mi RNA角度分析了槲皮素和EGCG在转录后水平协同改善胰岛素抵抗及糖脂代谢紊乱的作用靶点及信号通路,为阐明槲皮素和EGCG的交互作用机制提供了新的理论依据。主要研究结果如下:(1)槲皮素和EGCG联用对高热能膳食诱导肥胖小鼠的保护作用。结果显示连续10周膳食补充槲皮素和EGCG可显著(P<0.05)逆转HFFD诱导的肥胖小鼠体重增加、空腹血糖水平升高、葡萄糖耐受性降低、血脂水平异常以及胰岛素抵抗状态,且作用效果显著(P<0.05)强于槲皮素或EGCG单独膳食补充。初步明确了槲皮素和EGCG联用对肥胖、糖脂稳态及胰岛素抵抗的改善作用。(2)槲皮素和EGCG联用对肥胖小鼠肝脏组织葡萄糖代谢紊乱及胰岛素抵抗的改善作用及机制研究。结果显示槲皮素和EGCG联用逆转了HFFD诱导的肥胖小鼠肝脏组织结构异常、糖原含量降低和脂滴积累。进一步分析表明,与槲皮素或EGCG单独膳食补充相比,槲皮素和EGCG联用可以改善高热能膳食诱导的糖脂代谢相关基因的异常表达。槲皮素和EGCG联用显著(P<0.05)提高了肝脏组织内抗氧化酶活力,降低了丙二醛(MDA)的积累,这与槲皮素和EGCG联合调控Keap1/Nrf2/ARE信号通路抵抗HFFD诱导的肝脏组织氧化应激密切相关。此外,膳食补充槲皮素和EGCselleck化学G通过激活IRS-1/AKT/FOXO1/PEPCK/G6Pase及IRS-1/AKT/GLUT4信号通路改善葡萄糖代谢异常,缓解肝脏组织胰岛素抵抗。(3)Mi RNA介导槲皮素和EGCG协同保护PA诱导的Hep G2细胞胰岛素抵抗状态。结果显示槲皮素与EGCG联合使用(5μM+5μM)可显著(P<0.05)逆转PA(0.25 m M)诱导的Hep G2细胞葡萄糖含量升高,不同处理组间的细胞存活率无显著性差异(P>0.05)。进一步分析对葡萄糖稳态的影响,结果发现与槲皮素或EGCG单独处理组相比,槲皮素与EGCG联用可显著(P<0.05)提高糖原含量,己糖激酶(HK)含量及抑制糖异生酶活力。槲皮素和EGCG联用通过调控FOXO1及PEPCK、G6Pase的表达抑制糖异生过程。进一步分析发现当沉默FOXO1时,槲皮素与EGCG协同抑制葡萄糖含量的作用消失,显著(P<0.05)促进了槲皮素和EGCG协同抑制PEPCK和G6pase表达的能力。以上结果表明FOXO1在槲皮素和EGCG协同作用中发挥着关键作用。接下来使用多种生物信息学工具寻找能够靶向FOXO1的mi RNA,通过筛选、重叠分析,以及RT-q PCR检测,发现槲皮素和EGCG联用显著(P<0.05)促进了mi R-27a-3p和mi R-96-5p的表达,并且通过过表达、抑制及双荧光素酶报告基因实验明确了mi R-27a-3p、mi R-96-5p与FOXO1之间存在直接靶向调控关系,且mi R-27a-3p和mi R-96-5p可以联合调控FOXO1参与到槲皮素和EGCG的协同保护过程。同时抑制mi R-27a-3p和mi R-96-5p时,槲皮素和EGCG协同降低葡萄糖含量的作用消失,显著(P<0.05)削弱了槲皮素和EGCG协同抑制FOXO1表达的能力。以上结果表明mi R-27a-3p和mi R-96-5p联合靶向FOXO1参与到槲皮素和EGCG协同抑制糖异生,改善肝脏胰岛素抵抗过程。(4)槲皮素和EGCG联用对肥胖小鼠脂肪组织脂质代谢紊乱及胰岛素抵抗的改善作用及机制研究。结果显示,槲皮素和EGCG联用改善了肥胖小鼠脂肪细胞扩大及脂滴积累。与槲皮素或EGCG单独膳食补充相比,槲皮素和EGCG联用可以通过抑制脂肪生成基因(ACC、FAS)、促进脂肪分解酶基因(HSL)、脂肪酸氧化酶基因(CPT-1)的表达缓解高热能膳食诱导的脂质代谢紊乱。此外,槲皮素和EG获悉更多CG可显著(P<0.05)抑制促炎因子IL-6、IL-1β及TNF-α的表达,抑制肥胖相关的低度全身炎症。进一步分析发现,槲皮素和EGCG通过激活PPARγ/PI3K/AKT/GLUT4信号通路增加胰岛素敏感性,缓解脂肪组织胰岛素抵抗。(5)Mi RNA介导槲皮素和EGCG协同保护TNF-α诱导3T3-L1成熟脂肪细胞胰岛素抵抗状态。结果显示与槲皮素或EGCG单独处理组相比,槲皮素、EGCG半剂量联用可显著(P<0.05)促进葡萄糖摄取能力,显著(P<0.05)降低脂肪细胞中促炎因子的表达,槲皮素和EGCG联用通过激活PPARγ/PI3K/AKT/GLUT4信号通路缓解成熟脂肪细胞胰岛素抵抗。进一步分析发现mi R-130a-3p与PPARγ具有直接靶向调控关系。过表达mi R-130a-3p时可显著(P<0.05)抑制槲皮素和EGCG促进葡萄糖摄取能力,显著(P<0.05)抑制槲皮素和EGCG协同促进PPARγ表达的能力。以上结果表明槲皮素和EGCG通过靶向mi R-130a-3p/PPARγ途径激活胰岛素信号通路,缓解脂肪细胞胰岛素抵抗。