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近年来，全球2型糖尿病的患病率迅速增加，已经成为严重威胁公众健康的慢性疾病。胰岛素抵抗是2型糖尿病重要的发病机制，线粒体在机体能量代谢和供给中起着核心作用，已有研究表明线粒体功能障碍与胰岛素抵抗的发生密切相关。线粒体功能异常包括线粒体氧化磷酸化能力降低，ATP合成减少，脂质沉积，氧化应激水平增加等。线粒体融合蛋白2（mitofusin2，Mfn2）是镶嵌于线粒体外膜上的一种蛋白，研究发现，Mfn2不仅有维持线粒体形态的作用，其在线粒体代谢及改善胰岛素敏感性中也起重要的作用。糖尿病、肥胖及运动等均可调节Mfn2的表达。我们的前期研究也表明，高脂饮食干预可以导致大鼠产生胰岛素抵抗，并且与大鼠骨骼肌组织中Mfn2表达下降有关。Mfn2导致胰岛素抵抗的机制尚不明确。本研究拟通过高脂干预及腺病毒转染技术调节肌细胞Mfn2的表达，测定氧化应激相关指标，在细胞水平探讨Mfn2与氧化应激、胰岛素抵抗的关系。目的：探讨Mfn2是否通过调节细胞氧化应激影响大鼠骨骼肌细胞胰岛素抵抗。方法：培养并诱导分化大鼠L6成肌细胞，L6成肌细胞诱导分化为骨骼肌细胞后，将骨骼肌细胞随机分为两组：正常对照（NC）组和棕榈酸（PA）组，建立高脂诱导的骨骼肌细胞胰岛素抵抗模型。将正常对照（NC）组随机分为4个亚组：正常对照（NC）组，正常空病毒（NAd0）组，Mfn2过表达（Mfn2）组，Mfn2敲低（siMfn2）组；将棕榈酸（PA）组随机分为3个亚组：棕榈酸（PA）组，高脂空病毒（PAd0）组，高脂Mfn2-腺病毒（PMfn2）组。以空腺病毒转染NAd0组、PAd0组，siMfn2基因重组腺病毒转染siMfn2组，Mfn2基因重组腺病毒转染Mfn2、PMfn2组。转染成功（以各组细胞Mfn2的mRNA及蛋白表达水平鉴定腺病毒转染是否成功）后，检测各组细胞葡萄糖利用率评价胰岛素敏感性，装载JC-1荧光探针检测线粒体膜电位（Δψm）、DHE荧光探针检测细胞内活性氧簇（ROS）含量；相应试剂盒测定细胞内总超氧化物歧化酶（T-SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活力及丙二醛（MDA）含量；采用Western-blot的方法检测c-Jun氨基末端激酶（JNK）、核因子-κB（NF-κB）蛋白表达量及其磷酸化水平。采用单因素方差分析，两样本间比较采用t检验。结果：1.骨骼肌细胞经高脂干预后各指标的变化：与NC组相比，PA组骨骼肌细胞胰岛素敏感性下降，Mfn2基因转录及蛋白表达水平明显降低，线粒体膜电位水平、T-SOD、CAT及GSH-Px活性明显降低，ROS、MDA含量、JNK、NF-κB的磷酸化水平均明显增加。2.调节正常肌细胞Mfn2表达各指标的变化：骨骼肌细胞分别转染空腺病毒、Mfn2基因重组腺病毒、siMfn2基因重组腺病毒，与NC组相比，NAd0组各项指标均无明显变化；Mfn2组细胞Mfn2的mRNA及蛋白表达水平均显著增高（P<0.01），骨骼肌细胞葡萄糖摄取率明显增加，线粒体膜电位水平，ROS、T-SOD、CAT活性，JNK、NF-κB的磷酸化水平无明显差异，MDA含量降低；siMfn2组细胞Mfn2的mRNA及蛋白表达水平均显著降低（P<0.01），骨骼肌细胞葡萄糖摄取率明显降低，线粒体膜电位水平、T-SOD及CAT活性明显降低，ROS、MDA含量、JNK、NF-κB的磷酸化水平明显增加。3.上调高脂干预后的肌细胞Mfn2表达后各指标的变化：与高脂（PA）组相比，PAd0组各项指标均无统计学差异；上调Mfn2的表达后，PMfn2组骨骼肌细胞Mfn2的mRNA及蛋白表达水平均增加（P<0.01），骨骼肌细胞葡萄糖摄取率明显升高（P<0.01），线粒体膜电位水平、T-SOD及CAT活力均明显增加；ROS、MDA含量、JNK、NF-κB磷酸化水平明显降低，细胞氧化应激水平明显降低；GSH-Px活力、JNK、NFκB蛋白表达量无显著性差异。结论：1.高脂干预骨骼肌细胞后，Mfn2表达水平降低，细胞处于氧化应激状态，葡萄糖摄取减少，胰岛素敏感性下降。2.上调Mfn2表达可使骨骼肌细胞葡萄糖利用增加，对细胞氧化应激水平无明显影响；下调骨骼肌细胞Mfn2表达可引起细胞线粒体功能受损、氧化应激水平增加和胰岛素抵抗。3.Mfn2可能通过改善高脂诱导的大鼠骨骼肌细胞线粒体功能，减轻细胞氧化应激，进而改善细胞胰岛素抵抗。