胰岛素抵抗是组织对胰岛素敏感性降低，导致胰岛素介导的组织对葡萄糖的利用率下降，是肥胖和2型糖尿病早期重要的发病机制。线粒体是机体进行能量代谢的枢纽，其数量和形态的改变及代谢系统的紊乱不但会影响能量产生，还会改变机体胰岛素敏感性。早期研究发现，冷应激可对中枢神经系统、心脏及脑血管造成一定的损害，但近期我们发现慢性寒冷暴露可降低胰岛素抵抗指数、增加线粒体数量，此现象促使我们继续探究发现表观遗传修饰及转录辅激活因子PGC-1α可能在其中起到了重要的调控作用。表观遗传修饰是在 DNA序列不变的情况下，通过DNA自身化学修饰在转录水平使基因功能发生可逆的、可遗传的改变，而PGC-1α是线粒体生物合成的关键调控子，两者可能为预防和治疗肥胖和2型糖尿病提供新的靶点。　　目的：建立慢性寒冷暴露模型，观察冷应激对胰岛素敏感性、线粒体数量、能量代谢相关蛋白的影响，探讨表观遗传修饰及PGC-1α在其中的调控作用，为预防和治疗能量代谢性疾病提供更多的理论依据。　　方法：选取8周龄健康雄性C57BL/6J小鼠46只，随机分为对照组和寒冷组。对照组一直饲养于20-25 oC室温中，寒冷组于－1～4℃环境中饲养4周建立慢性寒冷暴露模型。采用血糖仪测定小鼠空腹血糖值及酶学法检测血清胰岛素浓度，并计算胰岛素抵抗指数；利用MitoTracker在体标记小脑皮质颗粒细胞线粒体的方法统计线粒体的数量；采用免疫荧光染色法观察胰岛素受体底物（IRS2, insulin receptor substrate2）、瘦素受体（Ob-R, a leptin receptor）、电压依赖性阴离子通道蛋白1（VDAC1, voltage-dependent anion channel protein1）、细胞色素C（Cytc, cytochrome C）、5-甲基胞嘧啶（5-mC,5-methylcytosine）、组蛋白去乙酰化酶（HDAC1，Histone deacetylase1）、DNA甲基化相关酶、线粒体分裂、融合蛋白及PGC-1α的表达情况，并利用Western blot检测上述相关蛋白。　　结果：①慢性寒冷暴露降低胰岛素抵抗指数（P＜0.01），增加海马 IRS2和OB-R阳性细胞数（P＜0.01）。②免疫组织化学染色和Western blot显示， 寒冷组线粒体能量相关蛋白VDAC1及Cytc的表达量明显多于对照组（P＜0.01）。③慢性寒冷暴露增加 DNA甲基化和组蛋白去乙酰化，诱导组蛋白去乙酰化酶（HDAC1）和DNA甲基相关酶的表达（P＜0.01）。④与对照组相比，寒冷组线粒体数量增多（P＜0.01），线粒体分裂、融合蛋白及转录辅激活因子PGC-1α表达水平均显著增多（P＜0.01）。　　结论：⑴慢性寒冷暴露能改善机体胰岛素敏感性，DNA甲基化和组蛋白去乙酰化参与调控线粒体能量代谢，表观遗传学可能是冷应激减缓胰岛素抵抗的根本机制。⑵慢性寒冷暴露可能通过诱导PGC-1α的高表达增强线粒体生物合成，增加线粒体数量；活化的PGC-1α协同冷应激促进线粒体形态学调控蛋白表达，构建了新的分裂和融合的动态平衡，为机体适应低温环境提供了高效率的产能机制。