脂肪组织作为主要的储能器官,在维持体内能量稳态过程中发挥重要作用。白色脂肪组织中不仅有典型的白色脂肪细胞,还零星分布着可以诱导产热的浅棕色脂肪细胞。白色脂肪组织基质血管相（stromal vascular faction,SVF）中的肥大细胞（MC）等免疫细胞、前脂肪细胞以及内皮细胞等,通过与脂肪细胞的互作而调控脂肪组织和机体的能量稳态。2009年,本团队报道了MC通过影响白色脂肪组织血管化,关键地控制了高胆固醇的西方饮食（Western diet,WD）所诱导的肥胖和胰岛素抵抗。此后,另一些研究团队报道,对于高脂饮食（High-fat diet,HFD）所诱导的肥胖和胰岛素抵抗,MC没有明确的影响。为进一步明确MC及其食品源稳定剂白杨素调控饮食诱导的肥胖（Diet-induced obesity,DIO）和能量消耗的作用机制,本研究开展了以下三个方面的工作:1)明确了MC在饮食诱导的肥胖和胰岛素抵抗发生中的作用。在WD、HFD和胆固醇补充的高脂饮食（High-fat Diet+cholesterol,HFD+Cho）喂养的小鼠中,我们分别探究了MC稳定剂色甘酸钠（disodium cromoglycate,DSCG）和酮替芬腹腔注射对DIO和胰岛素敏感性的影响。在WD和HFD+Cho等高胆固醇饮食喂养的小鼠中,DSCG和酮替芬显著改善了小鼠的肥胖和胰岛素抵抗;在HFD喂养的小鼠中,酮替芬改善肥胖和胰岛素抵抗的效果相对于高胆固醇饮食喂养的小鼠明显减弱,而DSCG则完全没有作用。DSCG和酮替芬处理,阻止了高胆固醇饮食诱导的血液组胺升高和脂肪组织MC脱颗粒,且血浆中组胺浓度与总胆固醇或低密度脂蛋白（Low-density lipoprotein,LDL）呈显著正相关。LDL等处理显著激活MC,DSCG和酮替芬抑制了LDL所诱导的MC活化,而LDL受体缺失则抵消了DSCG或酮替芬对LDL所诱导MC活化的作用。这些结果表明,MC在高胆固醇饮食诱导的肥胖和胰岛素抵抗中发挥关键作用,而食品源胆固醇导致了相关的MC活化。2)揭示了MC调控机体脂肪组织棕色化和能量消耗的作用机制。既然MC在DIO的发生中起着固有的关键作用,我们有必要去揭示其对脂肪细胞棕色化和相关能量消耗的影响。因此,本论文进一步研究了MC功能失活后的能量消耗和脂肪组织棕色化水平的改变。MC的缺失和药物稳定显著增强了去甲肾上腺素诱导的能量代谢,提升了皮下脂肪组织（Subcutaneous adipose tissue,SAT）的棕色化。在MC缺失的Kitw-sh/w-sh小鼠SAT中回复MC则可逆转这些变化。机制研究表明,MC失活促进SAT中血小板生长因子受体（Platelet-derived growth factor receptor,PDGFR）α阳性脂肪细胞祖细胞的增殖和棕色分化。进一步,我们确定了MC是脂肪组织中5-羟色胺的主要来源,而MC分泌的5-羟色胺抑制了SAT的棕色化和系统能量消耗。总之,MC通过释放5-羟色胺,抑制了小鼠SAT的棕色化和系统的能量消耗。3)阐明了食品源MC稳定剂白杨素干预小鼠DIO和能量消耗作用机制。白杨素是一种食品源的MC强稳定剂。我们研究发现白杨素作为饮食补充剂,可改善HFD诱导的小鼠体重获得和脂肪组织重量增加,降低机体胰岛素抵抗。白杨素增加了系统能量消耗,提升了SAT棕色化及浅棕色前脂肪细胞数量和血管生成,升高了SAT中PDGFRα的表达、PDGFRα+脂肪细胞祖细胞的数量和棕色化水平。进一步,我们发现白杨素诱导了SAT的SVF细胞的棕色分化,而PDGFRα特异性抑制剂伊马替尼逆转了这一作用。最后,我们发现,饮食白杨素降低了小鼠SAT中抑制PDGFRα活化或脂肪细胞棕色化的micro RNA表达水平。综上,饮食白杨素通过调控PDGFRα活化及相关micro RNA表达,促进小鼠的SAT的棕色化和系统能量消耗,进而改善DIO和胰岛素抵抗。综上所述,本论文明确了MC在饮食诱导的肥胖和胰岛素抵抗发生中的关键作用;揭示了MC通过释放5-羟色胺抑制SAT棕色化和系统能量消耗的机制;阐明了食品源MC稳定剂白杨素可通过调控PDGFRα活化及相关micro RNA表达,启动小鼠的SAT的棕色化和系统能量消耗,进而改善DIO和胰岛素抵抗。