胰岛素抵抗(insulin resistance)是指机体对一定量胰岛素的反应性减低，它不仅是糖尿病的重要发病机制，还与十余种代谓}疾病有关，包括中心性肥胖、糖耐量异常、脂代谢紊乱、高血压、微量白蛋白尿和冠心病等，胰岛素抵抗被认为是这些疾病的共同发病基础。在靶组织内，胰岛素需要借助一系列信号蛋白来发挥其代谢调节作用，任一信号蛋白的结构或功能异常，均将导致信号传递障碍，发生胰岛素抵抗。由于信号传递过程复杂、影响因素繁多，胰岛素抵抗产生的具体机制尚不清楚。不过现已明确，氧化应激和炎症反应在胰岛素抵抗的发生发展过程中起了重要的调节作用。 营养过剩，特别是摄入大量单糖及饱和脂肪，会加速机体对糖脂化合物的代谢，三羧酸循环增加从而导致线粒体内NADH/NAD<+>比值升高，产生大量活性氧(reactive oxygen species，ROS)和活性氮(reactiVe nitrogen species，RNS)自由基，ROS和RNS能够氧化和破坏DNA，蛋白质以及脂质等生物大分子，直接阻碍胰岛素发挥正常的代谢调节功能。同时，它们又可以通过激活靶组织内一些应激调节蛋白，包括核因子-κB(nuclear factor-κB，NF-κB)，p38丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)和c-Jun N-端激酶(c-Jml NH2-terminalkinase，JNK)等，阻碍胰岛素刺激后胰岛素受体底物(insulin receptor substrate，本文受到国家自然科学基金(No.30371215)和中华医学基金(CMB 98-677)资助。 IRS)等胰岛素信号传递关键蛋白的正常磷酸化，使葡萄糖转运体-4(glucosetransporter 4，GLUT4)从胞浆到胞膜的易位减少，从而间接导致胰岛素抵抗。炎症反应被认为是肥胖和胰岛素抵抗之间的一个重要联系机制。在肥胖患者和多种肥胖及胰岛素抵抗动物模型体内都检测到了炎症因子水平的升高，包括肿瘤坏死因子-α(tUlTIOr necrosis factor α，TNF-α)、白介素-1(interleukin-1，IL-1)和IL-6等细胞因子。炎症因子水平的升高会激活一系列丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，如JNK和蛋白激酶C，使IRs的丝氨酸位点发生磷酸化，阻碍其酪氨酸位点的磷酸化，导致IRS和胰岛素受体的结合松散以及激活下游底物的能力下降，引起胰岛素抵抗。 流行病学研究提示植物性食品摄取量的增加可降低胰岛素抵抗相关疾病包括代谢综合征、冠心病、糖尿病和肥胖等疾病的发病风险。研究者认为植物性食品的健康促进作用一方面取决于食物中营养素的合理构成，另外还和其中存在的大量植物化学物质(phytochemicals)有关。 花色苷(anthocyanins)是自然界分布最为广泛的一种植物多酚类物质，在大部分植物花瓣和果实种皮当中都不同程度的存在，其中在一些深色浆果和有色谷物中含量尤为丰富，提示日常生活中我们可以通过植物性膳食获得较高的花色苷摄入量。越来越多的研究证实，花色苷具有一系列健康促进和疾病预防功效，包括抗氧化、抗炎以及调节血脂等生理作用，花色苷的这些特性使我们有理由期待它能够在改善胰岛素抵抗方面也发挥一定的作用。 黑米是一种营养丰富的特种稻米，同时具有一定的保健功效，在我国及东亚地区其它国家有着悠久的种植和食用历史。近些年来，我们实验室利用黑米和黑米皮开展了一系列研究，发现黑米的心血管保护作用主要来自于其糊粉层中富含的花色苷，而与其它营养素无关。在利用提纯的黑米花色苷提取物(anthocyanin-rich extract from black rice，AREBR)进行的实验当中，AREBR同样可以明显抑制ApoE基因敲除小鼠动脉粥样硬化斑块的形成，这一作用被认为和AREBR良好的降血脂及抗氧化特性有关。另外，最近来自不同实验室的报道已经证明，樱桃和紫玉米的花色苷提取物能够有效预防高脂膳食引起的小鼠肥胖，并对胰岛素抵抗有一定的改善作用。 为了进一步明确黑米花色苷对胰岛素抵抗的作用效果，本研究通过建立胰岛素抵抗动物模型和细胞模型，分别观察了花色苷在体内和体外的生物学效应，并对花色苷改善胰岛素抵抗的可能作用机制进行了探讨。