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研究背景生物钟作为生物适应环境周期性变化的一种内在机制,其具有重要的生理功能。感知光暗节律的下丘脑主生物钟与进食节律共同调节外周组织器官生物钟系统。既往研究认为进食节律紊乱会使肝脏生物钟节律发生颠倒,并且该规律适用于其他组织器官。课题组最新研究表明,进食节律调节心脏、肾脏、脂肪组织等组织器官的生物钟具有组织特异性。进食节律紊乱导致血脂异常和能量代谢紊乱,是代谢性心血管疾病的潜在致病因素。而骨骼肌和棕色脂肪组织是体内重要的运动和能量代谢器官,在能量平衡、血脂稳态和动脉粥样硬化发生发展具有重要作用。目前尚不清楚进食节律对重要能量代谢器官骨骼肌和棕色脂肪生物钟的影响,故本研究旨在探究进食节律对骨骼肌和棕色脂肪生物钟的作用机制,为防治代谢性心血管疾病提供理论依据。目的探究进食节律对能量代谢器官骨骼肌和棕色脂肪的生物钟和代谢的作用机制,为代谢性心血管疾病提供理论依据。方法根据干预进食节律研究的主要手段,利用野生型和Per1/2双敲除C57BL/6小鼠,构建了时间限制性进食（Time-Restricted Feeding,TRF）动物模型——7天雌鼠模型,7天雄鼠模型,36天雌鼠模型,持续光照模型和Per1/2双敲除（DKO）模型,分别研究了性别、限制进食持续时间、行为节律干预和核心生物钟基因缺失等因素对骨骼肌、棕色脂肪生物钟及代谢基因转录本适应进食节律能力及骨骼肌线粒体DNA数量的影响。结果棕色脂肪:DRF干预7天或36天后,雌鼠生物钟基因转录本昼夜节律相位仅发生轻微迁移,而雄鼠部分生物钟基因昼夜节律消失。DRF诱导解偶联基因Ucp1昼夜节律,并使糖脂代谢基因Pfkfb3、Pdk4和Cpt1a转录本昼夜节律发生＞8 h相位迁移。持续光照促进DRF调节生物钟基因转录本相位,但除Pdk4外的代谢基因转录本未表现出昼夜节律。而在生物钟核心基因Per1/2双敲除后,DRF仍能驱动Bmal1和Dbp产生节律,但不驱动Nr1d1、Ucp1、Pfkfb3、Cpt1a昼夜节律产生。骨骼肌:白天限制性进食（Day-TRF,DRF）干预7天或36天后,雌鼠生物钟基因Bmal1、Dbp、Nr1d1、Per2转录本昼夜节律相位均仅发生轻微迁移。而雄鼠生物钟基因昼夜节律除Dbp外均消失。DRF诱导糖脂代谢基因Ehhadh、Plin5、Pdk4昼夜节律,并使Cpt1a转录本昼夜节律发生10.2 h的明显相位迁移。持续光照促进DRF调节生物钟基因Bmal1、Dbp、Nr1d1、Per2转录本相位,使之发生10.6 h、9.9 h、9.9h、8.8 h的相位迁移,但除Cpt1a外的代谢基因转录本未表现出昼夜节律。而在生物钟核心基因Per1/2双敲除后,DRF不能驱动生物钟Bmal1、Dbp、Nr1d1及代谢基因Ehhadh、Plin5产生节律,但驱动Cpt1a和Pdk4昼夜节律产生。7天DRF仅使骨骼肌线粒体16S r RNA和ND1基因转录本振幅轻微增大,基本不影响相位。结论棕色脂肪生物钟适应进食节律改变的能力弱,且存在性别差异。棕色脂肪生物钟受到主生物钟与DRF的拮抗调节作用,而DRF依赖生物钟调节Ucp1、Pfkfb3、Cpt1a等代谢相关基因的昼夜节律。骨骼肌生物钟适应进食节律改变的能力弱,与限制性进食持续时间无关,但存在性别差异。DRF与主生物钟拮抗调节骨骼肌生物钟,而DRF依赖生物钟调节Bmal1、Dbp、Nr1d1、Ehhadh、Plin5等生物钟与代谢相关基因的昼夜节律。DRF微弱影响线粒体DNA基因节律。