小型哺乳动物的能量平衡和体重调节是生理生态学的核心问题之一。瘦素是一种主要由脂肪组织分泌的多肽类激素，在动物的能量摄入和能量消耗的调节过程中起重要作用。在本论文中，我们采用了从整体到分子水平的多种实验方法来研究布氏田鼠(Lasiopodomysbrandtii)和长爪沙鼠(Merionesunguiculatus)的体重调节机理和产热的分子机制问题。通过测定两种动物的体重、血清瘦素、产热能力和其它能量相关指标的季节性变化，以及对不同环境因子的反应，进一步理解了两种动物的体重调节模式和产热机理。主要结果和结论如下： 1.布氏田鼠和长爪沙鼠的体重具有明显的季节性变化，冬季体重最低。但两种动物的季节性反应存在种间差异。布氏田鼠和长爪沙鼠的体脂含量也在冬季最低，说明它们动用了体内的脂肪储存以满足能量需求。两种动物的血清瘦素含量在冬季显著降低，夏季明显升高。冬季瘦素的降低可以作为饥饿信号调节动物的能量平衡，增加能量摄入，补偿由于产热造成的能量消耗的增加。夏季瘦素浓度达到最高，可以作为饱食信号可以抑制动物的摄食，促进能量消耗，防止体重的过度增加。布氏田鼠和长爪沙鼠的体重反应存在种间差异，布氏田鼠在整个冬季一直保持在较低水平，而长爪沙鼠只在冬季最冷月份有所下降，一方面可能是由于长爪沙鼠秋季以种子为食，另一方面，可能与长爪沙鼠在冬季仍有20-30％的繁殖率有关。非颤抖性产热(NST)能力和解偶联蛋白-1(UCP1)等产热指标在冬季显著升高。动物冬季产热能力增强，以抵抗寒冷环境。 2.短光照和低温是影响两种动物体重和产热季节性变化的有效环境因子。在低温和短光照条件下，布氏田鼠体重明显降低；而光周期和温度对长爪沙鼠的体重没有明显影响。温度对布氏田鼠的体脂含量影响显著，低温下布氏田鼠的体脂含量下降，光周期则没有明显作用。低温和短光照均可以降低长爪沙鼠的体脂含量，但仅光周期的作用显著。光周期和温度对布氏田鼠和长爪沙鼠的血清瘦素含量均有影响，在短光照条件下两种动物的血清瘦素含量显著降低。与此相适应，低温和短光照条件下，布氏田鼠的摄入能明显增加。温度、光周期及光周期和温度的协同作用可以显著提高长爪沙鼠的摄入能，说明在低温和短光照条件下，瘦素作为饥饿信号，诱导了摄入能的增加。低温条件下，布氏田鼠的UCP1含量显著升高；低温和短光照条件下，长爪沙鼠的UCP1含量增加，但仅在短光照条件下增加显著。布氏田鼠和长爪沙鼠的体重对光周期和温度的不同反应暗示着其存在不同的体重调节机制：对布氏田鼠来说，低温和(或)短光照条件下，血清瘦素降低，可以增加摄入能，同时和动用体内脂肪储存以补偿产热等生理功能的能量消耗，降低体重，减少动物对能量的绝对需求。长爪沙鼠则不同，在低温和(或)短光照的作用下，长爪沙鼠血清瘦素降低，通过增加摄入能和提高体内脂肪的利用率即可以满足能量需求的增加，保持体重的相对稳定。瘦素作为饥饿信号，参与了动物能量摄入的调节。低温和(或)短光照条件下产热能力的增强具有适应性意义。 3.冬季可获得性食物资源的缺乏也是影响布氏田鼠和长爪沙鼠体重和产热的重要因子。在限食和(或)低质量食物条件下，两种动物体重下降。低质量食物和限食可以诱导布氏田鼠和长爪沙鼠血清瘦素显著下降，这能够促进摄入能增加。因此，在长期的限食过程中，瘦素可能也起到了饥饿信号的作用。限食显著降低了两种动物褐色脂肪组织(BAT)中UCP1的含量。与UCP1的变化类似，限食降低了布氏田鼠的COX活性，而对长爪沙鼠的COX活性则没有明显影响。以上结果表明，布氏田鼠和长爪沙鼠均采用了降低体重的对策来应对食物资源缺乏的条件，两种动物对限食条件的反应不同，可能与其食性有关。血清瘦素水平低，有利于摄入能的增加，提高其冬季的存活能力。在限食条件下，产热能力的降低利于保存能量，以应对胁迫的环境条件。 4.布氏田鼠的不同繁殖阶段体重具有明显的变化。在妊娠期其体重显著增加，哺乳期则显著下降，断乳后恢复到非繁殖水平。血清瘦素和体脂含量的变化趋势相同，也是在妊娠期较高，哺乳期较低，断乳后恢复到非繁殖水平。但妊娠期布氏田鼠的摄入能和基础代谢率均显著增加，并在哺乳期进一步升高，断乳后降至基础水平。繁殖期的不同阶段血清瘦素的变化和体重的变化一致，妊娠期瘦素抑制摄食的功能发生了改变。哺乳期摄入能随着瘦素的降低而增加，有利于补充哺乳期的能量。在妊娠期存在高水平的瘦素和摄入能，可能存在瘦素抵抗机制。COX活性和UCP1含量在妊娠期和哺乳期下降，并在哺乳期显著降低。这表明在繁殖期尤其是哺乳期，布氏田鼠的产热能力受到抑制，有利于能量的储存以满足繁殖的需要。