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目的:时钟基因功能的丧失和高脂饮食(HFD)均会扰乱脂质代谢的稳态,并可能促进各种疾病的发展。本研究通过小鼠肝脏转录组学分析,探究核心时钟基因Per1/Per2双敲除(DKO)对正常与高脂饮食模式的小鼠肝脂代谢的影响,以及高脂膳食中DHA替换对Per1/Per2双敲除小鼠脂代谢紊乱和非酒精性脂肪肝病(NAFLD)的干预作用。方法:将7周龄野生型(WT)以及Per1/Per2DKO的雄性C57BL/6小鼠饲养于具有12h明/暗周期的环境中,适应性喂养一周后随机分为6组,每组24只。其中,正常饮食组(WTCON组,DKOCON组)饲喂标准对照饲料;高脂饮食组(WTHFD组,DKOHFD组)喂养高脂高胆固醇饮食;高脂藻油组(WTAO组,DKOAO组)饲喂添加藻油的高脂高胆固醇饲料。15周后,分别在间隔12h的早、晚两个时间点,即授时时间(Zeitgeber time,ZT)0(n=12)与ZT12(n=12),处死动物并相应采样处理,酶标仪比色法检测血浆TG、TC、ALT、AST以及肝脏TG,TC指标。肝组织H&E染色、油红O染色进行组织学检查。Trizol法提取肝脏组织总RNA,转录组测序分析比较不同基因型或不同时间点或不同饮食组间差异基因的表达变化情况,GO功能注释和KEGG通路分析各组差异代谢通路及机制,qPCR验证肝脏组织中时钟基因与脂代谢相关基因的mRNA表达。结果:Per1/Per2基因缺陷动物体重较轻,血生化检测、肝脂质检测、肝组织H&E染色以及油红O染色结果显示长期摄入西式高脂饮食可引起WT和DKO小鼠中不同程度和种类的血脂升高、肝脏损伤及肝脂聚积;含DHA的AO组小鼠中上述指标均得到明显改善。主成分分析及维恩分析显示Per1/Per2缺失后各饮食组小鼠肝脏昼夜代谢差异明显减弱,差异基因统计分析及热图分析表明Per1/Per2缺失后各饮食组小鼠肝脏中几乎所有昼夜差异表达基因表现出减弱的昼夜节律波动。GO与KEGG分析显示DKO小鼠在昼夜节律,药物代谢,细胞周期,癌症途径和脂质代谢方面表现出多种功能障碍。对于脂质代谢,一方面,两种高脂饮食(HFD,AO)在ZT0时减弱甚至消除了类固醇生物合成基因Msmo1、Lss、Sqle、Cyp51、Dhcr7、Nsdhl、Dhcr24、Sc5d,胆固醇生物合成基因Nsdhl、Fdps、Cyp51、Lss、Pmvk、Insig1以及胆固醇代谢相关基因Pcsk9、Ldlr、Abcg5在DKO和WT小鼠之间的表达差异,而这些基因的表达水平原本在饲喂CON饮食的DKO小鼠中显著高于WT小鼠。且相比于WT小鼠,两种高脂饮食更易影响DKO小鼠肝脏胆固醇生物合成基因的表达。另一方面,在ZT0时,三种饮食模式的DKO小鼠肝脏中PPAR信号通路以及脂肪酸β-氧化过程相关基因(p-value<0.05)的表达水平均较WT小鼠中减少;而在ZT12时,CON组的DKO小鼠与WT小鼠相比又上调了PPAR信号通路DEGs的表达,但这种在WT与DKO小鼠之间的差异在HFD、AO组中被减弱。此外,DHA主要通过改善肝脏脂肪酸代谢,如促进脂肪酸摄取基因CD36、Slc27a1、Slc27a2,抑制脂肪酸合成基因Srebf1、Scd1、Fasn、Elov16、Fads1、Fads2,刺激脂肪酸氧化基因Ehhadh、Acaa1b、Acox1等,从而保护WT小鼠和DKO小鼠肝脏免受NAFLD侵害。结论:Per1/Per2对小鼠肝脂代谢昼夜节律调节具有重要作用,Per1/Per2缺失后小鼠肝脏中大量基因表现出减弱的昼夜节律波动。DKO小鼠似乎对高脂饮食更加敏感,尤其是与WT小鼠相比,高脂饮食更易影响DKO小鼠肝脏中胆固醇生物合成基因的表达。高脂膳食中DHA替换可以通过改善肝脏的脂肪酸代谢从而缓解WT小鼠和DKO小鼠中高脂饮食诱导的脂代谢异常及NAFLD。