MicroRNAs(miRNA)在生理、发育和疾病相关过程中具有广泛的作用。研究表明miR-143在肥胖小鼠脂肪组织中表达上调,但是miR-143在能量代谢中的作用尚不明确。本研究通过CRISPR/Cas9技术,成功制备基因组miR-143敲除小鼠(FVB/NJ)模型,探讨活体miR-143敲除对能量代谢的影响及其分子机制,同时利用脂质代谢组学进一步研究miR-143与能量代谢的联系。试验采用雄性小鼠,分为4组,每组8只,分别用常规饲料(5%kcal)和高脂饲料(60%kcal)饲喂野生型(WT)小鼠和miR-143敲除(KO)小鼠,饲养8周。试验结果如下:1.琼脂糖凝胶电泳和测序结果表明miR-143KO小鼠纯合子制备成功;2.普通饲料饲养(ND)条件下,WT小鼠和KO的体重并无差异,但KO小鼠平均日采食量极显著低于WT小鼠(p<0.01);检测小鼠体组成发现,WT小鼠与KO小鼠脂肪含量及瘦肉含量无显著差异。解剖小鼠发现WT与KO小鼠心、肝、脾、肺、肾、皮下脂肪组织(SAT)、附睾脂肪组织(EpiWAT)、棕色脂肪组织(BAT)都均无显著差异;3.高脂饲料饲养(HFD)条件下,KO小鼠体重和采食量显著低于WT小鼠(p<0.05)。检测小鼠体组成发现,KO小鼠脂肪含量显著低于WT小鼠(p<0.05),瘦肉含量显著高于WT小鼠(p<0.05)。夜间KO小鼠呼吸商显著低于WT小鼠(p<0.05)。解剖小鼠发现,KO小鼠的肝脏、棕色脂肪组织、皮下脂肪都显著轻于WT小鼠(p<0.05)。皮下脂肪组织石蜡切片发现,KO小鼠脂肪细胞面积极显著小于WT小鼠(p<0.01);4.HFD-KO小鼠血清甘油三酯、葡萄糖和前列腺素E2(PGE2)、NEFA浓度显著低于HFD-WT小鼠(p<0.05)。检测小鼠皮下脂肪组织脂质生成相关基因,HFD-KO小鼠与HFD-WT小鼠无显著差异。HFD-KO小鼠miR-143靶基因MEK5的mRNA和蛋白表达升高,调控脂解的关键酶ATGL/HSL的mRNA水平上调,磷酸化的pThr172-AMPKα和pSer563-HSL蛋白表达升高。5.HFD-KO小鼠棕色脂肪形成相关基因PRDM16/PPARγ表达量下调(p<0.05)。血清肉碱脂酰转移酶和磷酸果糖激酶浓度显著上升(p<0.05)。棕色脂肪产热相关基因PPARα/PGC1α/UCP1表达量显著上调(p<0.05)。棕色脂肪组织磷酸化的pThr172-AMPKα/pSer563-HSL/UCP1蛋白显著升高(p<0.05)。小鼠冷刺激试验发现,HFD-KO小鼠冷刺激后棕色脂肪温度和体温都显著高于HFD-WT小鼠(p<0.05)。6.葡萄糖和胰岛素耐受试验结果显示,常规饲料饲养条件下,KO小鼠相比于WT小鼠表现葡萄糖耐量正常,但是胰岛素敏感性提高。高脂饲料饲养条件下,WT小鼠出现明显的胰岛素及葡萄糖拮抗现象,而KO小鼠能有效缓解这种现象。检测发现KO小鼠肝脏ORP8/pThr172-AMPKα/pSer563-HSL/HSL蛋白表达提高。7.脂质代谢组学检测HFD-KO小鼠肝脏、皮下脂肪和血清发现,miR-143KO影响胆固醇代谢及共轭亚油酸和亚油酸的利用,同时还能增强肝脏糖酵解能量。综上所述,本研究成功建立了miR-143基因敲除小鼠模型,发现miR-143在调控能量代谢有着重要作用,更重要的是,miR-143可以作为治疗肥胖和Ⅱ型糖尿病的潜在靶标。