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地球上几乎所有生物，其生理机能、生化代谢和行为表现，诸如体温和血压日夜波动、激素水平起伏涨落、睡眠-觉醒交替等均呈现约24h与日节律相一致的规律性变化，这种现象叫做昼夜节律。维持正常的昼夜节律对生物体具有十分重要的作用，昼夜节律紊乱常常导致多种疾病和行为异常，比如睡眠障碍、内分泌紊乱、心血管疾病、肿瘤、动物迁徙和求偶异常等。既往研究发现，睡眠觉醒过程做为昼夜节律最突出的表现在男女是不同的，在正常的睡眠状况下，女性比男性更愿意早睡早起，且女性常常比男性主诉更多的睡眠问题；此外，女性褪黑素和深部体温等反映昼夜节律的指标时相比男性提前，提示了男女昼夜节律可能存在差异。哺乳动物昼夜节律分三级调控，其一级中枢定位于下丘脑视交叉上核（Suprachiasmatic nucleus SCN）区域，被喻为哺乳动物昼夜节律的“起搏点”，目前认为只受到光照调节，因此，观察SCN区自身昼夜节律是否存在性别差异可能解释两性睡眠、深部体温和褪黑素分泌等这些外在昼夜节律表现差异。首先，SCN区昼夜节律的分子学基础是由一系列转录-翻译正负反馈的钟基因和调节钟基因表达的激酶所构成。Per1（Period1，周期基因1），Cry1（Cryptochrom1，隐花色素基因1），Clock（Circadian Locomotor Output Cycles Kaout，时钟基因），Bmal1（Brain and Muscle Arnt Like protein-1，脑和肌肉组织芳香羟受体核转运类似蛋白-1）等钟基因做为SCN区昼夜节律正负反馈的核心组件对昼夜节律产生具有重要作用，因此，观察这些钟基因表达昼夜节律是否存在性别差异可以反映两性SCN区昼夜节律是否具有性别差异。其次，我科在前期工作中发现，WNK3（With No Kinas3）激酶作为一种新的丝苏氨酸激酶，可能通过磷酸化钟基因参与生物钟的调控。其本身位于X染色体，自身表达可能存在性别差异。因此，SCN区昼夜节律性别差异也可能源自于SCN区调控钟基因的某些激酶表达性别差异造成。综上所述，因此，深入研究昼夜节律性别差异及其调节机制，对深入理解两性昼夜节律特点以及对男女节律紊乱疾病差异化治疗具有重要意义。本研究分为两个部分：第一，验证大鼠SCN区核心钟基因Per1，Cry1，Clock，Bmal1表达昼夜节律性及性别差异；第二，探究WNK3表达昼夜节律性和性别差异性，并对其参与昼夜节律性别差异调控机制进行探讨。第一部分验证大鼠核心钟基因表达昼夜节律性及性别差异目的：观察研究12h光照、12h黑暗（12h-light：12h-dark cycle，LD）条件下，不同时点雌、雄性大鼠SCN区钟基因Per1、Cry1、Clock、Bmal1转录表达，探究雌雄大鼠生物钟昼夜节律是否存在分子学水平差异。方法：1、取体重和日龄相近大鼠按照性别分为两组，于LD条件下饲养2周建立稳定节律；2、一昼夜（24h）内每隔4h随机选取雌、雄动物各一只取SCN区冻存备用(至少取材三批)；3、运用实时定量PCR（Real-time PCR）技术对雌、雄性大鼠SCN区钟基因Per1、Cry1、Clock、Bmal1各时点mRNA表达进行定量分析；4、通过振幅F检验验证钟基因mRNA表达是否具有昼夜节律；5、运用余弦节律软件拟合节律曲线获得节律参数，比较雌、雄动物SCN区核心钟基因Per1、Cry1、Clock、Bmal1表达昼夜节律参数是否具有性别差异。结果：1、在LD光照条件下，雌、雄大鼠SCN区核心钟基因Per1、Cry1、Clock、Bmal1表达呈现昼夜节律波动（振幅F检验，P＜0.05）；2、在LD光照条件下，不同性别大鼠各钟基因表达昼夜节律参数比较如下：1）、与雄性相比，雌性Cry1mRNA表达的峰值相位显著提前（Students’ t test, P＜0.001），而两性昼夜节律其他参数诸如振幅、中值、峰值相和谷值相mRNA水平相一致（Students’t test, P＞0.05）；2）、与雄性相比，雌性Bmal1mRNA表达的峰值相位显著提前（Students’ t test, P＜0.01），峰值相mRNA水平低于雄性（Students’ t test, P＜0.05），昼夜节律中值水平低于雄性，（Students’ t test, P＜0.05），而两性昼夜节律振幅和谷值相mRNA水平相一致；3）、两性Clock和Per1mRNA表达的所有昼夜节律参数（峰值相位及时间、振幅、中值、峰谷相mRNA表达水平）等均无统计学差异（Students’ t test, P＞0.05）。结论：在LD光照条件下，雌、雄大鼠SCN区昼夜节律呈现性别差异，但在分子水平，并不是所有的钟基因均能反应出这种差异，其中，雌性Cry1、Bmal1昼夜节律曲线峰值相位较雄性的显著提前，而两性Clock、Per1的所有昼夜节律参数均未呈现统计学上差异。第二部分探究WNK3激酶昼夜节律性和性别差异目的：探究雌、雄大鼠下丘脑视交叉上核WNK3激酶表达是否具有昼夜节律和性别差异，对WNK3激酶参与昼夜节律性别差异调控机制进行初步探讨。方法：1、取体重和日龄相近大鼠按照性别分为两组，于LD条件下饲养2周建立稳定节律；2、一昼夜（24h）内每隔4h随机选取雌、雄动物各一只取SCN区冻存备用(至少取材三批)；3、运用实时定量PCR（Real-time PCR）和Western blot技术对雌、雄性大鼠SCN区WNK3各时点转录和表达进行定量分析；4、通过振幅F检验验证WNK3表达是否具有昼夜节律；5、运用余弦节律软件拟合节律曲线获得节律参数，比较雌、雄动物SCN区WNK3表达昼夜节律参数是否具有性别差异。结果：1、在LD光照条件下，雌、雄大鼠SCN区WNK3蛋白和mRNA表达均呈现昼夜节律性（振幅F检验，P＜0.05）；2、在LD光照条件下，雌、雄大鼠SCN区WNK3蛋白和mRNA表达昼夜节律参数比较结果：1）、与雄性相比，雌性WNK3蛋白表达的峰值相位显著提前（Students’ t test, P＜0.001），而两性昼夜节律其他参数诸如振幅、中值、峰值相和谷值相蛋白水平相一致（Students’ t test,P＞0.05）。2）、两性WNK3mRNA表达所有昼夜节律参数诸如峰值相位、振幅、中值、峰值相和谷相mRNA水平等均无统计学差异（Students’ t test, P＞0.05）；3、在LD光照条件下，雌、雄SD大鼠SCN区与WNK3mRNA表达在各昼夜节律参数均相一致的钟基因为Clock；而与WNK3蛋白表达相一致的钟基因为Cry1。结论：1、在LD光照条件下，雌、雄大鼠SCN区WNK3转录和表达呈现昼夜节律波动；2、在LD光照条件下，WNK3蛋白表达昼夜节律参数呈现性别差异，其中，雌性的峰值相位较雄性的显著提前，而WNK3mRNA表达昼夜节律在两性别间未见统计学差异；3、Clock和Cry1可能为WNK3参与SCN区昼夜节律性别差异相互作用的候选分子