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目的:测定慢性心力衰竭大鼠糖代谢能力的变化,包括机体葡萄糖代谢能力、胰岛素敏感性以及胰岛素分泌能力;观察心衰状态下大鼠肝脏、脂肪及骨骼肌等组织中胰岛素受体及其亚型、胰岛素受体底物-1和2、葡萄糖转运体-1和4m RNA表达的改变;应用代谢组学试验方法对慢性心力衰竭大鼠的肝脏,脂肪及骨骼肌等组织进行分析;结合网络数据库,查找特征性物质数据,从代谢角度探索慢性心衰代谢变化规律。方法:4-6周Wistar雄性大鼠40只,采用随机数字表法分为心衰组和假手术组,每组20只。心衰组行腹主动脉缩窄手术,对照组行假手术,术后饲养24周,检测超声心动,行腹腔胰岛素耐量(IPITT),静脉葡萄糖耐量(IVGTT)和静脉胰岛素释放试验(IRT)。通过RT-PCR和Real-time PCR方法检测肝脏,脂肪及骨骼肌中胰岛素受体及其亚型、胰岛素受体底物-1和2、葡萄糖转运体-1和4m RNA表达。应用Accela超高液相色谱系统与LTQ Orbitrap XL质谱联用技术分析慢性心衰大鼠肝脏,脂肪及骨骼肌组织。使用Mzmine2.0软件对实验数据进行数据筛选及处理。利用SIMCA-P软件对数据进行主成分分析及正交偏最小二乘分析,进行变异性分析,构建疾病区分模型。运用非参数检验筛选出慢性心衰后肝脏、脂肪、骨骼肌的特征物质,利用SPSS 19.0软件进行数据统计分析,最终得到特征代谢物质。结果:成功构建大鼠慢性心衰模型,超声心动示心功能衰竭、射血分数减低、心室壁厚度增加、主动脉流速减低。病理切片示心肌细胞排列紊乱,层次感消失,心肌纤维增粗,细胞核畸形、偏向胞体一侧,局部可见空泡变性。肝组织镜下主要表现为肝脏淤血性损害。可见肝血窦增宽,细胞出现轻度肿胀,细胞核出现深染、核固缩改变,静脉系统内淤血明显,肝细胞出现大面积坏死,尤其以中央静脉周围多见,局部仍还有散在的形态正常的细胞团。肾脏病理示肾皮质变薄、肾皮质中的肾单位减少,并存在不同程度的肾小动脉壁增厚改变。与SHAM组相比,CHF组空腹血糖和血清胰岛素水平无明显差异,但对外源性葡萄糖的处理能力和维持正常血糖的能力明显减弱(P<0.05),对胰岛素反应性明显降低(P<0.05),外源性胰岛素的降糖能力减弱(P<0.05)。IRT证实在处理同等剂量的葡萄糖,CHF组胰岛素分泌量显著多于对照组(P<0.01),胰岛素需求量增加。与SHAM组比,CHF组Ins R在肝脏,脂肪和骨骼肌中出现明显降低(P<0.001),IRS-1、2在脂肪中明显降低(P<0.001)、肝脏和骨骼肌中无明显统计学差异。GLUT-1在脂肪和骨骼肌中明显降低(P<0.001)。GLUT-4在脂肪中明显降低(P<0.001),在肝脏中出现上调趋势(P<0.05),差异有统计学意义。代谢组学分析结果从肝脏组织中确定了12种特征物质,脂肪组织中确定了3种特征物质,肌肉组织中确定了3种特征物质。CHF组中变化异常物质主要与葡萄糖-氨基酸代谢,脂质代谢、蛋白质合成相关物质。结论:慢性心力衰竭在发生发展过程中存在机体糖代谢紊乱和胰岛素抵抗的发生,是一种合并代谢紊乱的综合症。心衰状态下肝脏、脂肪、骨骼肌胰岛素通路相关成分在基因水平发生明显变化,以脂肪组织为重。利用代谢组学平台发现了和心衰代谢紊乱相关的特征代谢物,对心力衰竭和对照组之间差异有关的代谢物主要为溶血磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰乙醇胺,油酸,甘氨胆酸,硫酸脱氢表雄酮、植烷酸、前列素类、肌肽等与葡萄糖-氨基酸代谢,脂质代谢、蛋白质合成相关物质。