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目的:糖尿病是以慢性血糖升高为特征的代谢性疾病,其中2型糖尿病(T2DM)占90%。肥胖是由白色脂肪组织(WAT)的过量积累导致体重增加。胰岛素抵抗是T2DM和肥胖的共同特征,它是指胰岛素外周靶器官(主要是肝脏、脂肪和骨骼肌)对胰岛素调节的糖脂代谢的敏感性降低。Fla-CN是本课题组前期合成的具有明显抗糖尿病和抗肥胖作用的黄酮衍生物。在此基础上课题组吴潇然博士师兄以Fla-CN为先导化合物,在保留Fla-CN黄酮母核的基础上,对其侧链结构进行修饰改造得到一系列Fla-CN黄酮衍生物W1~W39,本论文通过胰岛素抵抗模型的葡萄糖消耗实验筛选抗糖尿病活性强的黄酮衍生物并对其进行体外糖脂代谢作用及其分子作用机制初步研究。内容:第一部分:以HepG2细胞建立胰岛素抵抗模型,通过葡萄糖消耗实验对Fla-CN衍生物W1~W39进行抗糖尿病活性筛选,初筛和复筛得出活性较强的化合物W2、W4、W9、W11,根据化学结构特点,选择W2、W4进一步研究它们对与糖代谢相关的糖摄取、糖原合成、糖异生和糖酵解的影响。第二部分:以分化成熟的3T3-L1脂肪细胞为研究对象,通过测定3T3-L1脂肪细胞的细胞内甘油三酯、细胞外甘油和细胞外游离脂肪酸含量来检测Fla-CN衍生物W2、W4对脂肪分解的影响。第三部分:通过检测HepG2细胞AMPK、AS160的磷酸化、PEPCK和G-6-Pase蛋白水平探讨Fla-CN及其衍生物W4影响糖代谢的作用机制;通过检测3T3-L1脂肪细胞AMPK和ACC磷酸化水平探讨Fla-CN及其衍生物W4对促进脂肪分解的作用机制。方法:1、高糖高胰岛素(100nM)孵育HepG2细胞36h,建立HepG2细胞胰岛素抵抗模型,通过葡萄糖消耗实验筛选出抗糖尿病活性强的Fla-CN衍生物。2、以HepG2细胞为研究对象,给予不同浓度的衍生化合物孵育后,分别采用荧光标记2-脱氧葡萄糖(2-NBDG)检测HepG2细胞葡萄糖摄取的情况,硫酸-蒽酮比色法检测细胞内糖原含量,葡萄糖检测试剂盒分析糖异生过程中葡萄糖生成量,乳酸测试盒检测糖酵解途径终产物乳酸含量。3、以分化成熟的3T3-L1脂肪细胞为研究对象,采用细胞甘油三酯酶法测定试剂盒、液体样本甘油含量酶法测定试剂盒和游离脂肪酸测试盒分别检测细胞内甘油三酯、细胞外甘油和细胞外游离脂肪酸的含量。4、Western blot检测HepG2细胞中AMPK、AS160的磷酸化,PEPCK、G-6-Pase的蛋白表达;以及3T3-L1脂肪细胞中AMPK、ACC的磷酸化水平。结果:第一部分结果显示:通过对39个Fla-CN衍生物的活性筛选发现W2、W4、W9、W11显著增加胰岛素抵抗的HepG2细胞的葡萄糖消耗量,其EC50值在0.4nM~9.3nM之间;Fla-CN及其衍生物W2、W4均增加HepG2细胞的葡萄糖摄取和糖原含量、减少HepG2细胞葡萄糖生成,但是都对乳酸含量没有明显影响;第二部分结果显示:Fla-CN、W2和W4显著降低分化成熟的3T3-L1脂肪细胞内甘油三酯含量,增加细胞外甘油和游离脂肪酸的含量。第三部分结果显示:Fla-CN及其衍生物W4增加HepG2细胞AMPK、AS160的磷酸化,降低PEPCK和G-6-Pase的蛋白表达;Fla-CN和W4增加3T3-L1脂肪细胞的AMPK、ACC的磷酸化水平。结论:1、Fla-CN及其衍生物W2、W4、W9、W11的EC50值在0.4nM~9.3nM之间,有较强改善胰岛素抵抗活性。2、Fla-CN及其衍生物W2、W4均明显促进HepG2细胞葡萄糖摄取、糖原合成,抑制糖异生,W2、W4与Fla-CN趋势一致;但三者对糖酵解均无明显影响。3、Fla-CN及其衍生物W2、W4均促进3T3-L1脂肪细胞的脂肪分解,Fla-CN和W2作用趋势与浓度呈正相关,随浓度的增加作用增强,W2与Fla-CN作用趋势一致;W4随浓度的增加作用减弱,与Fla-CN趋势相反。4、Fla-CN及其衍生物W4通过AMPK-AS160途径促进葡萄糖摄取。5、Fla-CN及其衍生物W4下调PEPCK和G-6-Pase的蛋白水平,提示Fla-CN和W4均通过AMPK下调PEPCK和G-6-Pase的蛋白表达来抑制糖异生。6、Fla-CN及其衍生物W4增加3T3-L1脂肪细胞AMPK、ACC的磷酸化水平,Fla-CN随浓度的增加作用增强,W4随浓度的增加作用减弱,与Fla-CN趋势相反;提示W4通过AMPK-ACC途径促进脂肪分解,但具体作用机制与Fla-CN不同,需要进一步深入研究。7、AMPK抑制剂CC部分抑制W4磷酸化AMPK,提示激活AMPK是Fla-CN衍生物W4促进3T3-L1细胞脂肪分解的作用机制之一。