目的 支链氨基酸（BCAA）是人体中三种必需氨基酸——亮氨酸、缬氨酸和异亮氨酸的总称。我们前期研究发现向大鼠补充支链氨基酸能够增加其糖异生能力,促进脂类蓄积,而目前支链氨基酸对于2型糖尿病个体糖代谢能力的影响尚未可知,因此本研究将通过对添加支链氨基酸的体内及体外糖尿病模型小鼠胰岛素抵抗进程的研究,揭示支链氨基酸对2型糖尿病患者胰岛素抵抗及二甲双胍疗效的影响。此外,本研究还发现支链氨基酸对衰老导致的炎症因子增加具有明显的抑制作用,因此本研究从炎性衰老的角度探究支链氨基酸对自然衰老个体炎症进程的影响,以期从炎症方面解释支链氨基酸的增寿作用机制。为糖尿病人群支链氨基酸的补充提供合理指导,为支链氨基酸延缓衰老的机制提供理论支持。材料与方法 体内实验部分:1)建立KK鼠糖尿病模型并分为四组:对照组,支链氨基酸组,二甲双胍组,支链氨基酸联合二甲双胍组。测量各组小鼠的基础生存数据。喂养前后通过OGTT（口服葡萄糖耐量实验）、PTT（丙酮酸耐量实验）及ITT（胰岛素耐受实验）检测胰岛素抵抗情况。通过Real-time PCR和Western blot检测糖原合成和糖异生信号通路变化。对肝脏和骨骼肌进行病理切片及PAS染色（Periodic Acid-Schiff stain）研究,观察支链氨基酸对肝脏及肌肉组织病理和糖原含量的影响,基于GC-MS测定血清游离脂肪酸（FFAs）代谢变化并通过血液生化检查检测血清脂类含量变化。2)正常SD大鼠分为三组:幼龄组、自然衰老组及自然衰老联合支链氨基酸补充组,测量各组大鼠的基础生存数据及寿命。基于LC-MS测定大鼠对BCAA的代谢情况,通过Real-time PCR和Western blot检测炎症标志物IL-6、NF-kB、TNF-α等的表达情况,通过HE染色观察各组织炎性浸润情况,通过血液生化检查检测各组织功能情况。体外实验部分:1)C2C12小鼠成肌细胞诱导分化得到小鼠骨骼肌细胞,建立小鼠骨骼肌细胞的胰岛素抵抗模型。通过比色法检测细胞诱导前后培养基葡萄糖含量,评估细胞摄取葡萄糖的能力,并收集细胞蛋白通过Western blot检测诱导前后胰岛素抵抗相关通路的变化,验证造模成功。向以上建模成功的模型细胞中分别加入梯度浓度的支链氨基酸,通过Real-time PCR和Western blot检测加入前后细胞糖原合成和糖异生信号通路变化,比较不同水平的支链氨基酸对C2C12肌管细胞胰岛素抵抗模型糖代谢通路的影响。2)对人脐静脉内皮细胞进行分离培养,BCAA处理后通过Real-time PCR检测炎症标志物IL-6、TNF-α mRNA的表达情况,通过核质分离及免疫荧光染色的方法检测人脐静脉内皮细胞Nrf2核聚集情况。结果 体内实验部分:1.BCAA的补充可以导致KK鼠肝重的显著增加,并显著逆转二甲双胍减轻的KK鼠的体重及肝重;2.BCAA的补充可以降低KK鼠对胰岛素的敏感性、对血糖稳态的调控能力及糖异生能力,并可显著减弱二甲双胍对胰岛素敏感性及糖异生能力的改善作用;3.BCAA的补充可以导致KK鼠肌肉及肝脏组织AKT/GSK信号通路磷酸化水平的降低,肝脏G6P、PEPCK及PGC-1a mRNA水平的增加,并可显著减弱二甲双胍对AKT/GSK信号通路及G6P、PEPCK及PGC-1amRNA水平的改善作用;4.BCAA的补充使KK鼠出现明显的脂代谢紊乱情况,总胆固醇及甘油三酯均显著升高,非酒精性脂肪肝加重且骨骼肌中出现较大脂肪组织,并可以显著损害二甲双胍对KK鼠脂代谢的改善作用,造成KK鼠脂质蓄积及非酒精性脂肪肝的进一步加重;5.支链氨基酸可以显著延长SD大鼠的中位生存期;6.支链氨基酸摄入大鼠体内后可以被较快代谢为短链酰基肉碱,而对血液氨基酸水平影响不显著;7.补充支链氨基酸可以降低老年大鼠肝脏、肌肉及血管的IL-6及TNF-α表达水平,并可以观察到明显的炎性浸润及形态学的改善;体外实验部分:1.C2C12小鼠成肌细胞诱导分化后出现众多成束肌管,与文献报道一致,高糖诱导C2C12肌管细胞后AKT/GSK通路磷酸化明显抑制,对葡萄糖的摄取能力显著降低,胰岛素抵抗模型构建成功;2.BCAA处理进一步降低肌管细胞胰岛素抵抗模型葡萄糖摄取能力,显著降低PGC-1a mRNA的表达并进一步抑制AKT/GSK通路的磷酸化水平。3.与对照组相比,BCAA的加入会导致人脐静脉内皮细胞内发生Nrf2核转位。结论（1）无论在体内（糖尿病KK-Ay小鼠）还是体外（C2C12肌管细胞）,BCAA的补充均通过抑制骨骼肌及肝脏糖原合成通路,降低二者对葡萄糖的摄取,增加肝脏糖异生相关基因的表达,进一步加重胰岛素抵抗进程并加重脂质蓄积。（2）BCAA的补充可以通过抑制二甲双胍对骨骼肌及肝脏糖原合成通路及糖异生相关通路的改善作用,减弱二甲双胍对KK鼠的治疗作用,加重病情。（3）BCAA通过激活Nrf2核转位调控下游炎症因子,减轻炎性衰老。