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背景和目的： 肥胖是威胁人类健康的重要疾病，目前全球有超过15亿的超重和肥胖人群，而肥胖人数在发展中国家也快速增长。肥胖发病的根本原因是由环境和遗传因素导致机体能量摄入和消耗失衡所致，但并不是所有的人或啮齿类动物在相同的高能量摄入下都会发生肥胖。尽管在同样的遗传和环境影响下，人类和动物对于肥胖的易感性是不同的，存在着肥胖与肥胖抵抗现象。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是一种进化上相对保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，主要通过磷酸化其下游靶蛋白核糖体S6蛋白激酶1(ribosomal protein S6 kinase1,S6K1)及真核细胞始动因子4E结合蛋白1(eukaryotic initiation factor4E binding protein1,4EBP1)来激活性地调节蛋白质的合成。mTOR是机体能量感知的关键分子，可参与调控下丘脑弓状核中与摄食相关的神经元，影响中枢神经系统调节食物摄取。在大鼠处于不同能量状态时，其mTOR下游靶蛋白S6K1和核糖体S6蛋白（ribosomal protein S6,S6）的表达水平均相应的发生变化，而选择性地抑制mTOR信号通路活性后则可导致大鼠摄食和能量代谢发生改变。活性结节性硬化症基因1(tuberous sclerosis complex1,Tsc1)是mTOR上游的关键抑制因子，负性调节mTOR信号传导，基因敲除Tsc1的小鼠下丘脑mTOR被激活，小鼠食欲增加、发生肥胖。因此，我们推测下丘脑Tsc1-mTOR信号通路与肥胖密切相关。近年来，随着表观遗传学的进展，发现机体表观遗传修饰改变可导致代谢相关基因的表达发生变化，促使机体能量代谢紊乱而发生肥胖。很多动物和人体试验均发现，与肥胖相关的基因如瘦素基因、黑皮质素-4受体(melanocortin-4 receptor，MC-4R)基因启动子甲基化的异常与肥胖发生有关。因此，从表观遗传学角度揭示肥胖的发病机制可为肥胖带来新的治疗途径。我们前期实验发现，与对照组大鼠相比，食源性肥胖大鼠下丘脑Tsc1基因启动子甲基化率增加，mTOR表达上调，可能参与了肥胖的发生。提示下丘脑Tsc1-mTOR信号通路甲基化修饰可能参与了肥胖的发生。因此，本课题在前 期研究结果的基础上，拟从表观遗传学角度探讨肥胖易感性的差异化机制，对深入研究肥胖的发生机制具有重要意义。 材料与方法: 1.建立动物模型：使用高脂饲料喂养 wistar大鼠，根据体重筛选得到饮食诱导的肥胖（dietary induced obesity-resistant,DIO）大鼠、饮食诱导的肥胖抵抗（dietary induced obesity-resistant,DIO-R）大鼠动物模型；使用普通饲料喂养wistar大鼠构建对照组（control,CO）大鼠动物模型。 2.大鼠取材：造模成功后取大鼠血液、内脏脂肪及下丘脑组织备用。 3.各组大鼠内脏脂肪组织称重对比，检测各组大鼠血糖值并进行比较。 4.使用荧光定量PCR技术检测各组大鼠下丘脑Tsc1 mRNA表达水平。 5.使用Western blot法检测各组大鼠下丘脑Tsc1、mTOR及其下游靶点S6K1、4EBP1、S6蛋白表达水平。 6.使用重组亚硫酸测序法检测各组大鼠下丘脑Tsc1基因启动子甲基化情况。 结果： 1.高脂饲料组大鼠与基础饲料组大鼠的初始体重相当，高脂饮食喂养期间DIO组大鼠体重增长快于DIO-R组，差异随着时间逐步扩大直至试验结束，成功构建了DIO组、DIO-R组及CO组大鼠动物模型。 2.DIO组大鼠肾脏及附睾周围脂肪含量均明显高于CO组及DIO-R组（P＜0.001），DIO-R组低于CO组（P＜0.05）；DIO组大鼠血糖高于CO组及DIO-R组（P＜0.05），CO组高于DIO-R组（P＜0.05）。 3.荧光定量PCR检测结果显示，与DIO-R组和CO组相比，DIO组大鼠下丘脑Tsc1 mRNA表达水平降低（P＜0.05），CO组与DIO-R组二者间无差异。 4.Western Blot法结果显示，DIO组大鼠下丘脑Tsc1蛋白表达水平较DIO-R组及CO组下调（P＜0.05）；DIO组大鼠下丘脑mTOR及其下游靶蛋白S6K1、4EBP1、S6蛋白表达水平较DIO-R组及CO组上调（P＜0.05）；DIO-R组与CO组相比，Tsc1、mTOR、S6K1、4EBP1、S6蛋白表达水平无差异。 5.重组亚硫酸测序法检测结果显示，DIO组大鼠下丘脑Tsc1基因启动子甲基化率为92.05±3.07%，DIO-R组为87.27±1.91%，CO组为88.18%±3.20%，三组大鼠的甲基化比例不同（P＜0.05），DIO组大鼠下丘脑Tsc1基因启动子甲基化率高于DIO-R组及CO组（P＜0.017），CO组与DIO-R组二者间无差异。 结论： 1.在相同的环境条件下，wistar大鼠对肥胖的易感倾向不同，表现出肥胖与肥胖抵抗现象。 2.肥胖大鼠在体重增加的同时伴随体内脂肪组织的堆积和糖代谢紊乱，与人类肥胖表现相似。 3.肥胖与肥胖抵抗大鼠下丘脑Tsc1-mTOR信号通路表达不同，可能是大鼠肥胖易感性差异化的重要调控通路。 4.肥胖与肥胖抵抗大鼠下丘脑Tsc1基因启动甲基化水平存在差异，可能是大鼠发生肥胖易感性差异化的调控机制，为肥胖症表观遗传学发病机制提供了证据。