背景及目的:牙颌面畸形在我国发病率高达51%,严重影响咀嚼、发音、呼吸等口颌功能,其预防和早期治疗尤为重要。生物节律是机体对环境变化形成的内在自主计时机制,参与协调机体各种物质代谢。我们前期研究表明骨发育受生物节律的精密调控,生物节律紊乱可导致下颌骨髁突高度及股骨长度减少。褪黑素作为生物节律信号中的一种色氨酸衍生分子,可迅速到达机体靶细胞,调控机体内多种生理功能。本研究拟探讨褪黑素对节律紊乱造成骨发育异常的治疗作用及相关分子机制,为临床骨发育不良提供治疗策略。方法:48只三周龄的C57小鼠随机分为3组(正常组,紊乱组,紊乱组+褪黑素),每天开灯前1小时注射褪黑素(5mg/kg),于注射三周及六周后取下颌骨和股骨组织。MicroCT、HE、番红固绿、IHC检测骨量及骨长度改变;PCR、WB检测骨发育相关分子指标变化;RNA测序、ChIP、Luciferase筛选相关作用分子机制。结果:紊乱组相比正常组,下颌骨髁突高度及股骨长度、BV/TV明显减小(P <0.01),股骨远端生长板变薄(P <0.01),Bmal1等钟基因表达失去节律性,RNA测序GO及Kegg富集分析显示hedgehog通路是潜在分子靶标,ChIP、Luciferase证实BMAL1可结合在Ptch1、Ihh基因E-box启动其表达;紊乱组+褪黑素组相比紊乱组,相关表型得到改善,Bmal1等钟基因恢复节律性表达,hedgehog通路相关分子Ptch1、Ihh恢复正常表达(P <0.05)。结论:褪黑素通过恢复生物节律改善骨发育异常,hedgehog通路在其中发挥重要作用。