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目的:随着人们生活条件的改善和上班族久坐不动生活方式的盛行,肥胖人数呈现指数级逐年增加。白色脂肪棕色化已被证实在治疗肥胖及其相关代谢性疾病中具有积极意义,且具有黄酮类结构的化合物对白色脂肪棕色化的作用也渐渐进入研究者们的视野。本研究通过探究黄酮类化合物芹菜素（Apigenin,AP）在动物水平（肥胖C57BL/6小鼠）和细胞水平（3T3-L1和肥胖SD大鼠原代脂肪细胞）对白色脂肪棕色化的影响及其可能的作用机制,为临床治疗肥胖及相关疾病提供重要实验依据。方法:1、动物实验:首先,取30只6周龄健康雄性C57BL/6小鼠,适应环境一周之后,随机分为两组。一组（20只）以高脂饲料（HFD）喂养,另一组（10只）则以正常饲料（Ctrl）喂养作为对照,喂养12周后,HFD组体重比Ctrl组体重大于20%,显示肥胖模型成功建立;肥胖模型建立成功之后,又将HFD组随机分为两组,每组10只并继续以HFD喂养,其中一组以AP(0.3mg/g·d-1)分3次灌胃,另一组以芹菜素的溶剂(PBS,0.03 ml/g·d-1)分3次灌胃,Ctrl组继续以普通饲料喂养。动物实验最后的分组为Ctrl组、HFD组、AP组。4周之后,检测以下指标:（1）体重（Weight）、身长（Length）、Lee’s指数（Lee’s Index）和Fat Index（FI）;（2）葡萄糖耐量（GTT）和胰岛素耐量（ITT）实验;（3）称量附睾白色脂肪（eWAT）、肩胛区棕色脂肪（BAT）、皮下腹股沟白色脂肪（iWAT）、肾周白色脂肪（pWAT）、大网膜白色脂肪（oWAT）以及心、肝、脾、肾和肺的重量;（4）检测各组小鼠的各项生化指标（血甘油三脂TG、血胰岛素INS、血胆固醇TC、空腹血糖FPG、胰岛素抵抗指数HOMA-IR和血抵抗素Resistin）;（5）寒冷耐受实验;（6）Western blotting法检测iWAT中PGC-1α、PRDM16、UCP-1、LC3Ⅰ/Ⅱ、Beclin-1和p62的蛋白表达水平。2、细胞实验:首先,分离和培养HFD喂养12周的SD大鼠iWAT、BAT、oWAT三个部位的原代前脂肪细胞,并同时与3T3-L1前脂肪细胞用鸡尾酒诱导法进行诱导,诱导8天后,Western blotting和油红O结果显示成功诱导为成熟脂肪细胞;接着采用不同浓度的AP（5,25,50,100,200μM）处理这四种脂肪细胞,同时设立Ctrl组,得到最佳浓度,同时检测AP对这四种脂肪细胞甘油三酯积聚的作用;得到最佳浓度之后,将实验分为Ctrl组和AP组测定自噬相关蛋白的表达情况;确定AP对自噬的作用之后,利用药理性的自噬激活剂雷帕霉素（Rapamycin,RP）同步作用,分组为Ctrl组、RP组、AP组和AP+RP,探究RP能否逆转AP对棕色化过程的影响;实验的最后采用药理性抑制剂,探究AP对自噬经典通路PI3K-Akt-mTOR的影响。细胞实验中测定的指标:（1）MTS法检测AP处理四种脂肪细胞时的细胞活力;（2）油红O染色观察诱导后及AP作用后四种细胞内脂滴聚集情况;（3）免疫荧光法探究3T3-L1细胞的UCP-1的表达情况;（4）qRT-PCR法检测棕色化相关基因UCP-1、PGC-1α、PRDM16、PPAR-γ、CEBP/β、COX-8P和ATP5B等mRNA表达情况;（5）MDC染色观察自噬小体数目;（6）Western blotting法分别检测UCP-1、PRDM16、PGC-1α、LC3Ⅰ/Ⅱ、Beclin-1、p62、p-PI3K、PI3K、p-Akt、Akt、p-mTOR和mTOR等蛋白表达水平。结果:1、动物实验:（1）被AP处理后的小鼠体形和4个部位白色脂肪组织的形态大小较HFD组更小,而BAT形态大小较HFD组略微变大（2）被AP处理后的小鼠体重及Lee’s指数和FI较HFD组显著性降低（P<0.05）;（3）耐寒实验显示,在生存于4℃的条件时,被AP处理后的小鼠较HFD组具有更强的寒冷耐受能力（P<0.05）;（4）被AP处理后的小鼠各脏器重量较HFD组均减少;（5）被AP处理后的小鼠4个白色脂肪组织重量较HFD组均降低,而BAT重量增加（P<0.01或P<0.05）;（6）被AP处理后的小鼠各项生化指标（TG、INS、TC、FPG、HOMA-IR和Resistin）较HFD组呈现降低（P<0.01或P<0.05）;（7）Western blotting结果显示,被AP处理后的小鼠皮下iWAT中棕色化标志蛋白（PGC-1α、PRDM16和UCP-1）表达水平升高,自噬标志蛋白（LC3Ⅰ/Ⅱ、Beclin-1、p62）表达降低（P<0.01或P<0.05）;（8）GTT和ITT实验显示:AP处理之后,小鼠对葡萄糖和胰岛素的耐受性较HFD组显著增强（P<0.01或P<0.05）。2、细胞实验:（1）油红O染色结果显示,诱导培养8天后,3T3-L1和三种原代脂肪细胞内脂滴大量聚集,提示脂肪细胞诱导成熟;（2）根据AP处理后MTS法检测细胞活力和促进棕色化的效应程度选择最佳浓度,本实验对原代脂肪细胞选择AP的最佳处理浓度为100μM,对3T3-L1选择的最佳浓度为50μM,处理时间均选择为48 h;（3）Western blotting和qRT-PCR结果显示,AP能够促进白色脂肪棕色化;（4）MDC实验和Western blotting结果显示,AP能够抑制诱导过程中的自噬;（5）Western blotting结果显示,RP逆转AP对自噬的抑制作用之后,棕色化的作用也被逆转,提示AP促进棕色化的作用可能是通过抑制自噬发挥的;（6）Western blotting结果显示,AP促进棕色化机制可能是通过激活PI3K-Akt-mTOR通路。结论:芹菜素无论是在动物实验还是在细胞实验中都具有促进白色脂肪棕色化的作用,同时我们通过自噬激活剂、PI3K-Akt-mTOR通路抑制剂等方法在细胞实验证实这一作用机制可能是通过激活自噬经典通路PI3K-Akt-mTOR抑制自噬,达到促进白色脂肪棕色化目的。