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生物钟一直倍受关注，然而到目前为止，确切的生物钟运行分子调控及维持过程仍然没有得到完全的阐释，而且不同种属的研究结果存在较大的差异。对生物钟系统的研究主要集中在啮齿类和鱼类的模式物种，只有少量关于两栖类的研究，因此开展该方面的研究有助于进一步阐明不同类群生物的昼夜节律系统运行机制。生物体内氧化压力的产生已经被证实具有周期性，相对应地，抗氧化系统的节律性防御可以有效地缓解氧化损伤。大量证据将这一现象与生物钟联系在一起。因此，本研究将重点关注生物钟在控制两栖类抗氧化功能方面的调控机制，以期理解两栖类如何缓解和消除这些压力导致的氧化损伤。 本研究以棘胸蛙为实验对象，探究其神经视网膜、脑、肝脏内主要生物钟基因表达以及节律信号激素分泌的昼夜节律模式，还检测了抗氧化酶基因表达的时间模式及体内氧化状态、抗氧化能力的时间变化，以期发现生物钟在调控机体抗氧化能力的相关证据和作用机制。主要结果和结论如下: (1)棘胸蛙视网膜Clock、Bmal1、Cry1在18:00（黑暗开始阶段）达到峰值(p＜0.05)，Per2在稍后的2200达到峰值(p＜0.05)，整体表现出高度同步性，但只有Per2表现出显著的节律性(p＜0.05，SE(A)/A＜0.3）。除Clock外(p＞0.05，SE(A)/A＜0.3），其他脑生物钟基因均表现出明显的昼夜节律性，并在在6:00（光照初期）出现峰值(p＜0.05，SE(A)/A＜0.3）。与视网膜和脑不同，肝组织的四个钟基因表达的时间模式未出现同步性，其中Bmal1无节律，Cry1有显著的昼夜差异（白天高于夜晚），而Clock和Per2的表达虽然表现出一定的节律性，但是并不同步。棘胸蛙视网膜和脑组织生物钟基因表达的振荡模式符合哺乳动物中提出的转录-翻译正负反馈模型;肝组织生物钟可能由于Bmal1基因表达的不规律，使肝生物钟系统整体昼夜节律没有同步性，从而导致缺乏CLOCK∶BMAL1异二聚体对肝组织生物钟系统的周期性调节，最终使得肝组织中由生物钟调控的相关生理生化反应更容易受到其他因素（如投喂时间）的影响而表现出独特的节律性。 (2)棘胸蛙视网膜中褪黑激素合成酶Aanat表达与生物钟基因同时在6:00达到峰值(p＜0.05)，脑组织和肝组织没有检测到Aanat的表达。在视网膜和脑组织中检测到褪黑激素受体Mel-1c的表达，并且在脑中表现出显著的昼夜节律，峰值在6:00(p＜0.05，SE(A)/A＜0.3），而肝组织中没有检测到Mel-1c的表达。血清中褪黑激素含量2:00显著高于14:00(p＜0.05)。视网膜中Aanat出现一个短暂的高表达，可能的原因是Aanat受到CLOCK:BMAL1异二聚体的上调，但是CLOCK∶BMAL1异二聚体激活转录的能力立即被同一时间点高表达的Cry1、Per2蛋白产物所抑制，使得Aanat基因转录受到抑制。值得注意的是，棘胸蛙肝组织中没有检测到褪黑激素受体Mel-1c的表达，说明棘胸蛙肝组织可能缺少此受体途径，导致褪黑激素不能在肝行使部分功能。脑组织清除羟自由基能力6:00显著高于18:00，这两个时间点分别在褪黑激素峰值(2:00)和谷值(10:00)之后，这一结果支持了褪黑激素在缓解氧化压力方面的作用。然而，肝组织6:00的清除羟自由基能力却显著低于18:00。脑和肝组织的这种差异可能与脑部具有大量的褪黑激素受体位点有关。棘胸蛙视网膜和脑组织检测到Meb1c的表达，而肝组织没有检测到，并且脑Mel-1c峰值在6:00，谷值在18:00，与清除羟自由基能力的结果相符。 (3)棘胸蛙脑组织中4种拭氧化酶的基因表达模式一致，并且与脑组织生物钟基因表达模式表现出高度同步性，除SOD1基因表达无显著差异外(p＞0.05，SE(A)/A＜0.3），其他抗氧化酶基因均具有明显的节律性，并在在6:00出现峰值(p＜0.05，SE(A)/A＜0.3），波谷均在18:00。肝组织SOD1、SOD2、CAT基因mRNA表达均呈现一定的节律性，但无统计差异(p＞0.05，SE(A)/A＜0.3），GPx基因mRNA表达没有昼夜节律性和统计差异(p＞0.05，SE(A)/A＞0.3）。脑组织中SOD1、SOD2和CAT的基因表达表现出与Clock和Bmal1同步的昼夜节律，暗示着这三个基因可能也与CLOCK:BMAL1异二聚体的转录激活能力有关。肝组织CAT基因表达具有一定的昼夜节律，最低点在6:00，最高点在22:00，尽管两个时间点没有统计差异(p＞0.05)，但是该结果与肝CAT酶活力和清除羟自由基能力的结果相符合，均为6:00显著低于18:00(p＜0.05)。因此，棘胸蛙体内抗氧化能力存在24h的周期性变化，说明与生物钟密切关联。 (4)棘胸蛙脑组织生物钟基因的表达与血清中皮质酮CORT水平的时间变化较为一致，但与视网膜和肝脏生物钟基因表达的时间模式存在较大差异，尤其是与Per2表达似乎存在反向关系。但这种差异是否是由于CORT调整了Per2从而影响了生物钟，还有待进一步研究。