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食物风味是食品科学研究的方向之一,食物中的各种风味物质可以通过嗅觉和味觉反馈机体产生不同反应。通过鼻腔直接向脑部递送小分子功能化合物,实现对神经系统以及外周系统功能的改善,成为近年来营养与功能食品研究的新领域。食物中风味物质通过鼻腔对机体发挥功能性作用的途径和机制尚不清楚,亟需深入研究。丁香酚是存在于肉桂、丁香等食物香料中的功能化合物,具有抗炎、抗氧化等生物功能,其良好脂溶性和易于通过血脑屏障的特性使得它成为经鼻途径功能研究的潜在化合物之一。因此,本研究以丁香酚为研究对象,通过体内外实验探究丁香酚经鼻途径对能量代谢的剂量效应,确定了经鼻吸入丁香酚通过瞬时受体电位香草酸通道1（TRPV1）介导的能量感受信号对下丘脑-垂体-甲状腺（HPT）轴的代谢调控机制。具体研究内容与结果如下:1.通过高脂饲料和链脲佐菌素（HFD/STZ）诱导小鼠2型糖尿病（T2DM）模型评价鼻内滴入与经口灌胃丁香酚对机体糖脂代谢紊乱影响的差异。在相同剂量下,与经口灌胃丁香酚相比,鼻内滴入丁香酚显著改善T2DM造成的小鼠体重减轻;降低小鼠血浆中促炎因子TNF-α和IL-6的水平,增加血浆中抗氧化酶GSH-PX水平,缓解T2DM导致的系统性炎症和氧化还原状态失衡,减轻小鼠胰腺损伤,增加胰岛素分泌,缓解小鼠胰岛素抵抗水平,降低血浆甘油三酯和低密度脂蛋白水平。2.通过UPLC-DAD系统检测鼻内滴入和经口灌胃丁香酚在正常小鼠体内的代谢与分布情况。建立并验证了体内丁香酚UPLC-DAD的检测方法,该方法检测范围在0.1μg/ml-100μg/ml,在血浆、脑、肝脏、肌肉、胰腺中各组织中的平均回收率在101.41%,平均稳定性在1.046%,精密度在1.45%。在鼻内滴入和经口灌胃丁香酚后16 h,小鼠体内的丁香酚浓度恢复至实验前水平;鼻内滴入后,小鼠血浆丁香酚浓度峰值达到4.5μg/ml,并在2h内显著高于经口灌胃丁香酚组;两种方式给入的丁香酚在小鼠肝脏、胰腺和肌肉组织中各时间点浓度无显著差异,但在脑组织中的各个部分（下丘脑、海马、嗅球、大脑皮层以及小脑）,鼻内滴入丁香酚浓度显著高于经口灌胃组,且在下丘脑和海马中产生蓄积。3.通过转录组测序方法对T2DM模型小鼠下丘脑在不同方式给入丁香酚后的基因变化进行探究。一共检测出10723个基因,其中无差异基因8183个;口服丁香酚和鼻内滴入丁香酚分别与T2DM组存在显著差异包括与神经信号传导长链非编码RNA在内的基因1288和1175个,其中鼻内滴入特有的差异基因429个。富集分析后显示,鼻内滴入丁香酚显著降低了下丘脑中Slc2a1、Hk1、Aldob、Idh1等葡萄糖代谢相关基因表达水平,提高了Slc27a1、Abca1、Srebf1脂质分解代谢和Acbd6、Acaa2、Eci1脂肪酸线粒体氧化的基因以及Agpat3磷脂合成的基因表达水平,以降低葡萄糖的吸收,增强脂代谢;另一方面,鼻内滴入丁香酚通过增强Cacnala、Cacnalc、Canmk2等Ca2+通道相关基因和神经递质受体（Gng2/Tubb6/Tubb5/Gabra1/2/4）基因的表达水平,增强了神经突触间的兴奋性,进而上调黑皮质素（POMC）引起的肽类激素分泌基因的表达水平。短期（120 min）鼻内滴入丁香酚干预血糖实验结果显示,鼻内滴入丁香酚调节血糖作用可以被副交感神经抑制剂（阿托品）抑制;鼻内滴入丁香酚增加了肠源和脑源性胰高血糖素样肽-1（GLP-1）的分泌,并增强了GLP-1感受葡萄糖后通过副交感神经引起的下丘脑神经元中Ca2+信号;通过人源SH-SY5Y细胞模型验证了GLP-1通过TRPV1介导的离子通道促进神经元细胞Ca2+内流;鼻内滴入丁香酚通过TRPV1增强了GLP-1对下丘脑POMC的刺激并促进促肾上腺皮质激素（ACTH）和促甲状腺激素分泌激素（TRH）分泌,进而增加了外周组织甲状腺激素的分泌。5.通过高能量饲料饲喂小鼠12周实验,验证经鼻吸入丁香酚通过中枢神经系统对小鼠的能量代谢影响。结果显示,经鼻吸入丁香酚通过中枢神经影响甲状腺激素分泌,上调了甲状腺激素分泌基因（Tpo、Tg、Nis和Tshr）的表达,上调了肝脏中脱碘酶I（DIO1）活性,甲状腺激素受体TRβ1和转运体MCT-8的基因和蛋白表达,促进了甲状腺激素T4向T3转化;上调了胰腺中甲状腺激素受体TRβ1和转运体MCT-8的表达,上调了甲状腺激素调控的胰岛素分泌相关基因（Maf A、Pdx-1和Glut2）的表达及胰岛β细胞抗凋亡因子Bcl2的基因和蛋白表达,下调了促凋亡因子Bax的基因和蛋白表达,改善了胰腺功能,增强了胰岛素分泌。缓解了肝脏胰岛素抵抗,增强了肝脏胰岛素信号通路基因表达,降低了小鼠的空腹血糖水平,改善了系统性的胰岛素抵抗;下调了肝脏甲状腺激素调控的脂质合成相关基因（SREBP-1C、SCD1、ACC1和FAS）的表达,上调了脂质分解相关基因（CPT-1α、PGC-1α、PPARα和CYP7A1）的表达,降低了小鼠肝脏指数、肝脏脂肪空泡面积比和脂肪浸润面积比以及肝脏脂质水平,减缓了肝脏的脂肪沉积。同时,经鼻吸入丁香酚通过增加海马神经元细胞的葡萄糖代谢,抑制高糖导致的海马细胞凋亡,降低海马胰岛素抵抗水平,缓解海马氧化应激,进而提高HFFD小鼠的非空间和空间依赖的记忆能力。综上所述,经鼻吸入丁香酚可以通过TRPV1增强GLP-1经副交感神经向中枢神经系统（下丘脑）的信号传递（钙离子）,促进下丘脑POMC神经元通过HPT轴促进甲状腺激素释放,缓解胰腺损伤,增强胰腺胰岛素释放,促进肝脏胰岛素信号响应,降低肝脏的胰岛素抵抗,促进能量代谢增强;同时能量代谢的改善,缓解海马胰岛素抵抗,减轻了海马神经元的损伤,改善了能量代谢紊乱导致的认知障碍。本研究发现的经鼻吸入丁香酚对机体能量代谢的影响和机制,为食品风味化合物的功能性产品开发提出了理论基础。