目的:线粒体功能在肥胖等代谢性疾病中的变化及对疾病发生发展的作用一直备受争议,而以往大部分研究仅聚焦于骨骼肌或肝脏单个脏器的线粒体功能,因此本研究旨在同时探讨长期高脂饲料喂养对小鼠肝脏和骨骼肌线粒体功能的影响。而在细胞水平上,通过分别抑制线粒体氧化磷酸化系统各复合物功能,探索单个复合物功能抑制对糖代谢的影响。方法:6周龄C57BL/6J雄性小鼠随机分组,分别用高脂饲料和常规饲料喂养6个月,检测小鼠体重、随机血糖,并进行IPGTT和ITT实验。提取小鼠肝脏和骨骼肌线粒体,检测其耗氧率、膜电位、钙保留能力及柠檬酸合酶活性;检测肝脏和骨骼肌组织ATP含量;肝脏组织做油红O染色切片。HepG2细胞和小鼠原代肝脏细胞用线粒体氧化磷酸化系统各复合物抑制剂处理后,检测其葡萄糖消耗和乳酸释放/葡萄糖异生;用JC-1荧光探针检测HepG2细胞线粒体膜电位,并检测ATP含量及NAD、NADH含量。结果:1.长期高脂饲料喂养可导致小鼠肥胖、全身胰岛素抵抗和糖耐量异常及肝脏脂质沉积;同时造成肝脏线粒体依赖复合物Ⅰ的耗氧率增强,并且诱导肝脏和骨骼肌线粒体柠檬酸合酶活性增高。2.抑制线粒体复合物Ⅰ、Ⅲ和ATP合成酶功能可促进HepG2细胞葡萄糖代谢;抑制线粒体复合物Ⅱ功能则抑制HepG2细胞葡萄糖代谢;抑制线粒体复合物Ⅰ可降低原代肝脏细胞葡萄糖异生,且无细胞毒性。结论:肥胖等营养过剩导致的代谢性疾病中肝脏线粒体功能部分增强,而抑制线粒体复合物Ⅰ功能可改善细胞糖代谢。