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生物钟基因相互作用形成转录翻译负反馈环,构成生物钟系统的分子基础。在生物钟系统的调控作用下,动物行为活动和部分基因的表达呈现周期约为24h节律性变化。光照、温度等环境因子的改变会破坏生物钟系统稳定,影响动物的繁殖能力。颗粒细胞是卵巢卵泡内的重要体细胞,其分泌的雌激素(E2)可调控动物的发情周期,据研究E2的分泌受生物钟核心基因Bmal1的调控,此外瘦素通过与瘦素受体(Lepr)结合可调节E2的分泌。通过生物信息学软件分析我们发现Lepr的启动子上含有多个Bmal1/Clock二聚体潜在的结合位点,但Lepr的表达是否受生物钟系统的调控及其表达的变化是否会影响颗粒细胞E2的分泌仍不清楚。因此本实验探究光照周期紊乱是否会通过影响卵巢Lepr的表达对E2的分泌产生影响。首先通过ELISA和RT-qPCR方法分析12h光照/12h黑暗条件下小鼠卵巢E2分泌和Lepr表达节律,并利用ELISA、RT-qPCR和Western blot检测持续光照时E2浓度及Bmal1、Lepr的表达变化;利用Lepr siRNA处理颗粒细胞,检测细胞培养基中E2浓度,随后用不同浓度的瘦素处理颗粒细胞,检测E2合成相关基因mRNA的表达,此后利用Lepr siRNA与瘦素共处理颗粒细胞检测E2合成相关基因的表达;本实验用Bmal1 siRNA处理颗粒细胞,检测Lepr的表达和细胞培养基中E2浓度的变化,最后用Bmal1 siRNA与瘦素共处理颗粒细胞,检测E2合成相关基因mRNA表达变化。最后得到如下结果:1.卵巢E2的分泌及Lepr的表达具有节律性且其峰值出现在ZT16时;持续光照显著降低ZT16时卵巢E2分泌及Bmal1、Lepr和CYP91a1的表达(P<0.05)。2.干扰Lepr显著降低了颗粒细胞E2的分泌及E2合成相关基因的表达(P<0.05)。3.干扰Bmal1降低了颗粒细胞内Lepr表达,并抑制了E2的分泌(P<0.05)。4.外源性瘦素对颗粒细胞E2分泌的调控具有剂量依赖性,0.5ng/ml瘦素促进颗粒细胞E2合成相关基因CYP19a1及CYP11a1的表达,瘦素浓度为10ng/ml时显著抑制了CYP19a1的表达(P<0.05)。5.Bmal1siRNA或Lepr siRNA与0.5ng/ml的瘦素共处理时,显著降低了瘦素引起的CYP11a1和CYP19a1的表达。上述结果表明,卵巢E2的分泌与光照周期密切相关,持续光照降低卵巢E2的合成与分泌;颗粒细胞内Lepr的表达受Bmal1调控,光照周期紊乱破坏生物钟系统的稳定,抑制Lepr的表达,阻断瘦素对E2合成的调控作用。