脂肪组织调节全身能量稳态。脂肪营养不良和肥胖是脂肪组织功能障碍的极端且相反的两个方面,两者都会导致代谢紊乱,包括胰岛素抵抗和肝脏脂肪变性。脂肪营养不良综合征是以脂肪萎缩和代谢障碍为主要特征的代谢紊乱相关疾病,伴有高蛋白血症、高脂血症、高胰岛素血症、胰岛素抵抗、肾脏损伤等,严重增加死亡风险;而家畜肉脂质含量过低不仅造成代谢异常威胁动物健康,也会大大降低肉品质与风味、降低繁殖率、影响皮毛质量,难以满足人们对肉制品质量和膳食营养日益增长的需求,也影响了畜牧业经济效益。可见正常发育的脂肪组织在人类和动物中至关重要。越来越多的报道证明,细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）不仅直接参与细胞周期的调控,与脂肪组织的正常功能和代谢稳态的维持也有关。但CDK7在脂肪功能和全身代谢中的作用还不清楚,有待进一步研究。本研究主要使用Cre-LoxP重组酶系统在小鼠脂肪中特异性敲除CDK7基因,结合EchoMRI、间接测热法、ELISA、Western blotting、qPCR、转录组测序、组织学染色、葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性测试等方法,研究在基础条件、冷刺激、衰老条件、高脂饮食诱导肥胖模型、β3-肾上腺素能受体激动剂诱导白脂棕色化模型下,CDK7缺失对小鼠脂肪沉积与功能、能量代谢的影响。另外,通过CDK7抑制剂处理3T3-L1细胞、C57BAT细胞和猪原代脂肪细胞,初步探究抑制CDK7对脂肪细胞脂代谢和增殖凋亡的影响。本研究为探索细胞周期调节因子CDK7参与调控脂肪发育和能量稳态提供理论依据。试验主要获得以下结果:1.CDK7特异性敲除对普通日粮饲喂下小鼠脂肪营养不良的调控。通过Cre-LoxP重组酶系统成功构建CDK7脂肪细胞特异性敲除小鼠模型（CDK7 aKO）。与同窝对照CDK7fl/fl小鼠相比,CDK7aKO小鼠腹股沟皮下白脂、附睾周围白脂、肩胛间棕脂中CDK7极显著敲低（P＜0.001）,但体重差异不显著（P＞0.05）。在CDK7 aKO小鼠白色脂肪组织中,脂肪相关基因表达下降,例如FABP4、FAS、PPARγ（P＜0.05）;血清中游离脂肪酸和甘油浓度显著降低（P＜0.05）。CDK7 aKO小鼠的棕脂变小,产热基因表达降低,炎症相关基因表达上升,如TNFα和MCP1（P＜0.001）。CDK7 aKO小鼠产热功能受损,在冷刺激中的存活率降低（P＜0.001）。两组小鼠的葡萄糖耐量和胰岛素敏感性区别不显著（P＞0.05）;耗氧量、呼吸交换率、活动量也没有差异（P＞0.05）。在衰老条件下,CDK7 aKO小鼠同样表现出严重的脂肪萎缩,并伴随着明显的肝脏肥大和肝脂肪积累。棕脂呈白色化,棕脂细胞明显变大。CDK7 aKO小鼠的血清游离脂肪酸、甘油三酯、甘油水平都有降低趋势（P＞0.05）,葡萄糖耐量仍没有区别（P＞0.05）,但出现胰岛素抵抗（P＜0.05）和血清胰岛素浓度显著增高（P＜0.05）。本试验表明在普通饮食下,CDK7缺失引起小鼠（尤其是衰老小鼠）的脂肪发育不良。2.CDK7特异性敲除对高脂诱导下肥胖小鼠脂肪营养不良的调控。在高脂饮食诱导的肥胖模型下,CDK7 aKO小鼠能抵抗肥胖,体重明显低于对照组（P＜0.001）。敲除小鼠的腹股沟皮下白脂、附睾周围白脂、腹膜后白脂都明显萎缩,肩胛间棕脂细胞呈白脂化;白脂和棕脂中脂肪相关基因降低,如Adiponectin（P＜0.01）,C/ebpα（P＜0.001）,Fabp4（P＜0.01）,ATGL（P＜0.01）,HSL（P＜0.01）,Perilipin（P＜0.01）;血清中瘦素（P＜0.05）和抵抗素（P＜0.001）水平降低;棕脂中巨噬细胞标记因子表达增加,如F4/80（P＜0.05）,IL6（P＜0.05）和TNFα（P＜0.01）。此外,CDK7 aKO小鼠肝脏脂质沉积增多,胰岛素抵抗（P＜0.001）。这些结果表明高脂诱导的肥胖条件下,脂肪特异性CDK7缺失引起小鼠脂肪发育不良和代谢紊乱。3.CDK7特异性敲除对小鼠白脂棕色化中的影响通过β3-肾上腺素能受体激动剂CL-316,243注射小鼠7天诱导白脂棕色化,观察两种基因型的小鼠在应答CL刺激的区别。数据表明CL能够正常诱导对照组CDK fl/fl小鼠的白脂棕色化,表现为白脂细胞中的单腔大脂滴分解为多腔室小脂滴,产热基因表达增加（P＜0.001）;但CDK7 aKO小鼠的白脂棕色化程度衰减,产热基因的增长量也更少。CL处理后的敲除鼠葡萄糖耐量比对照组小鼠低（P＜0.05）。RNA-seq数据表明CDK7缺失后白脂中的脂代谢相关基因表达下调,如Fasn（P＜0.05）,Dgat2（P＜0.001）,Lipe（P＜0.01）等。另外在CL刺激的CDK7 aKO pgWAT中,有明显的免疫细胞浸润,且测序结果显示PPARγ相关通路下调,与PPARγ敲除的脂肪发育不良模型小鼠表型类似。本试验结果表明CDK7缺失导致小鼠对β3-AR途径介导的白脂棕色化应答降低。4.抑制CDK7对脂肪细胞脂代谢和增殖的影响在体外试验中,用CDK7特异性抑制剂THZ1处理了 3T3-L1前脂肪细胞、C57BAT棕脂细胞、猪原代脂肪细胞,以探究抑制CDK7对成脂、脂解、能量代谢、增殖和凋亡的影响。数据表明THZ1能抑制3T3-L1细胞的脂滴合成,但对其脂解和细胞能量代谢没有明显作用。THZ1的C57BAT细胞呼吸功能有降低趋势（P＞0.05）。THZ1对猪原代脂肪细胞有细胞毒性（P＜0.01）,能抑制细胞增殖。这些结果表明CDK7对脂肪细胞正常的脂生成、代谢、增殖都是必需的。综上所述,本试验证明脂肪组织中CDK7的缺失会导致脂肪营养不良、胰岛素抵抗、脂肪因子分泌受损、脂肪特异性基因的下调,这些表型在高脂饮食诱导肥胖和衰老期间加重。另外,CDK7对β3-肾上腺素能受体激动剂诱导白脂棕色化是必需的。本研究表明CDK7是维持脂肪组织健康和全身能量稳态的关键调节成分。