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目的：研究胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)状态下骨骼肌线粒体的功能。在高胰岛素-正葡萄糖钳夹实验评价胰岛素敏感性的基础上提取骨骼肌线粒体,进行呼吸功能测定和脂肪酸β-氧化状态测定,以此来评价骨骼肌线粒体功能失常与IR是否存在密切关系。方法：1.建立IR、1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus, TIDM)、2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)3种大鼠模型,同时设立正常对照(normal control, NC)组。将健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠50只随机分为NC组10只、IR组10只、T1DM组15只、T2DM组15只。其中NC组和T1DM组大鼠予普通饲料喂养,IR组和T2DM组大鼠饲以高糖高脂饲料。喂养8周后对T1DM组大鼠腹腔注射60mg/kg的链脲佐菌素,NC组大鼠腹腔注射等体积的柠檬酸缓冲液；对T2DM组大鼠腹腔注射30mg/kg的链脲佐菌素建立模型,IR组大鼠腹腔注射等体积的柠檬酸缓冲液。2.模型建立成功后对4组大鼠行高胰岛素-正葡萄糖钳夹实验,以钳夹过程中60分钟至120分钟的平均葡萄糖输注率(glucose infusion rate, GIR)来反映各组大鼠胰岛素的敏感性。3.取大鼠比目鱼肌约1g,进行线粒体的分离、纯化,所有操作严格在4℃状态下进行。采用Clark氧电极法对所提取的新鲜线粒体进行呼吸功能测定,测得线粒体Ⅲ态呼吸速率与Ⅳ态呼吸速率,二者之比即为线粒体呼吸控制率(respiratory control rate, RCR)。4.测定线粒体脂肪酸β-氧化状态,一方面通过蛋白质免疫印迹法(western blot)检测线粒体肉碱脂酰转移酶-Ⅰ(carnitine palmitoyl transferase-Ⅰ, CPT-Ⅰ)的蛋白表达,另一方面应用14C标记的同位素方法测定CPT-Ⅰ酶活性。结果：1.喂养8周后4组大鼠体重(kg)分别为NC组0.384±0.08,IR组0.56±0.04,T1DM组0.444±0.03,T2DM组0.52±0.05,其中IR组和T2DM组大鼠体重较NC组和T1DM组均明显增加(P<0.05)。4组大鼠成模后空腹血糖(fasting blood glucose, FBG) (mmol/L)分别为NC组4.03±0.93,IR组4.49±0.71,T1DM组20.90±5.15,T2DM组13.36±4.56,其中T1DM组和T2DM组FBG达到成模标准且较NC组和IR组均明显升高(P<0.05)。2.4组大鼠GIR(mg·kg-1·min-1)分别为NC组12.12±2.70,IR组5.09±0.94,T1DM组12.85±2.43,T2DM组5.99±1.79。其中除NC组与T1DM组、IR组与T2DM组大鼠GIR差异无统计学意义外,其余任2组间GIR差异均具有统计学意义(P<0.05),IR组的GIR明显低于NC组和T1DM组,T2DM组的GIR明显低于NC组和T1DM组。3.4组大鼠骨骼肌线粒体RCR分别为NC组4.11±0.30,IR组3.28±0.25,T1DM组3.81±1.17,T2DM组3.49±0.27。IR组和T2DM组的RCR明显低于NC组(P<0.05),IR组的RCR明显低于T1DM组(P<0.05)。4. Western blot方法检测骨骼肌线粒体的CPT-Ⅰ蛋白表达,经软件扫描定量各蛋白条带的相对灰度比值分别为NC组0.43±0.19,IR组0.18±0.05,T1DM组0.244±0.02,T2DM组0.22±0.17。IR组和T2DM组CPT-Ⅰ蛋白的表达均低于NC组(P<0.05)。4组间骨骼肌线粒体CPT-Ⅰ酶活性无明显差异(P>0.05)。结论：1. IR状态下骨骼肌线粒体呼吸功能受损,CPT-Ⅰ蛋白表达降低,骨骼肌线粒体功能失常与IR存在密切关系。2.高糖状态下骨骼肌线粒体呼吸功能以及脂肪酸β-氧化状态未见明显异常。