研究目的:压力通过激活各种生理系统,使动物能够在环境胁迫下做出反应并生存。急性强烈压力暴露会对机体产生有害影响,例如创伤后应激障碍或死亡。但是某些定期压力刺激能够训练机体,并使其获得适应性。本课题组在此前的研究中发现在轻微低温环境下,联合时间限制性饮食会导致超过半数小鼠死亡。而本研究发现,小鼠经历多次温和低温下的限制性饮食双重压力刺激后会获得对这一组合压力的耐受能力。因此,本课题的研究目的是探究小鼠适应这一逆境的分子及调控机制。研究方法:本研究以C57BL/6小鼠为研究对象,以温和低温（21℃或18℃）和ZT16-20（zeitgebertime 16-20）四小时限制性饮食作为压力源训练小鼠。以限制性饮食撤食时间作为起始时间,记录小鼠在不同次数双重压力刺激下一周内的生存情况,且在限制性饮食第二天ZT16时间点收取肝脏组织。我们通过对小鼠肝脏组织转录组测序以及组蛋白H3第27位赖氨酸的乙酰化（H3K27AC）的染色质免疫共沉淀测序比较小鼠在获得压力耐受的过程中的基因表达及基因组表观修饰的变化;通过David网站分析工具对上述测序结果进行Gene Ontology（GO）和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG）富集分析,得到相应的通路;在此基础上,本研究对小鼠分别用哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin,mTOR）抑制剂雷帕霉素（rapamycin）及激活脂肪酸氧化的药物非诺贝特（fenofibrate）处理小鼠,再给予小鼠温和低温和限制性饮食双重压力刺激,以评估mTOR和脂肪酸氧化信号通路在小鼠获得耐受过程中的作用。研究结果:1.多次低温和限制性饮食双重压力刺激训练增强小鼠的生存耐受直接经历21℃低温和限制性饮食压力后,超过半数小鼠死亡;直接经历1 8℃低温和限制性饮食压力后,小鼠全部死亡;经历过第一次21℃限制性饮食压力刺激后存活的小鼠,再次经历1 8℃限制性饮食能获得对这一组合压力的耐受;获得压力耐受的小鼠三个月后再次经历18℃限制性饮食,依然能够存活,表明耐受表型具有长程的影响;获得压力耐受表型的小鼠经历反相位（ZT4-8）18℃限制性饮食后,依然能够存活;经历多次单一压力刺激（即单一低温刺激或单一限制性饮食刺激）的小鼠再给予18℃限制性饮食组合压力刺激,小鼠无法获得耐受,表明获得性组合压力耐受仅仅源于组合压力训练。2.耐受小鼠肝脏代谢流改变本研究通过比较不同次数低温限制性饮食刺激下小鼠的肝脏转录组变化,发现获得耐受小鼠的脂肪酸转运和氧化相关通路被激活,而死亡小鼠则表现为受抑制;同时,耐受小鼠的生酮反应通路被激活,此时酮体被作为小鼠的主要能源物质。我们通过脂肪酸氧化通路激动剂非诺贝特处理小鼠,发现直接18℃限制性饮食刺激下的小鼠存活率从原来的0%提升到56%。上述结果表明组合刺激训练可以提升脂肪酸氧化利用效率,从而提升生存能力。3.耐受小鼠基因组表观修饰发生变化耐受小鼠中富集到的代谢通路中相关基因转录水平发生变化,且基因座上组蛋白H3第27位赖氨酸的乙酰化（H3K27ac）修饰水平与转录水平呈正相关,说明在组合刺激训练过程中,基因组发生了表观遗传修饰改变。4.mTOR通路的抑制介导了小鼠获得耐受表型通过蛋白免疫印迹检测不同次数低温限制性进食小鼠肝脏蛋白表达水平的变化,本研究发现mTOR及其上游胸腺瘤病毒原癌基因（thymoma viral proto-oncogene AKT）活性在获得耐受表型小鼠肝脏中被抑制;对应的mTOR下游分子自噬相关蛋白自噬标志物轻链3（autophagy marker light chain 3,LC3）在获得耐受小鼠肝脏中增加,自噬被激活;同时,分解代谢关键调控蛋白AMP依赖的蛋白激酶（AMP-activated protein kinase,AMPK）的活化磷酸化程度在获得耐受表型中同样被激活。我们通过mTOR抑制剂Rapamycin处理小鼠,模拟多次低温限制性进食导致的mTOR抑制状态,发现小鼠1 8℃限制性饮食的存活率从原来的0%提升到44%。结论:我们的研究结果显示在多次温和低温环境下的限制性饮食,可以促进小鼠代谢转换,动员脂肪利用,同时增加酮体生成功能,从而提升小鼠在低温限制性饮食下的生存能力。