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目的:探讨Per1/Per2双敲除对正常和高脂饲喂的小鼠肠道菌群昼夜节律及肠道功能的影响与机制。方法:Per1/Per2基因双敲除(DKO)和野生型(WT)的雄性C57BL/6小鼠分别饲喂正常饲料(CON),高脂饲料(HFD),每组24只。每组小鼠分为两个处理时间点组,即ZT0组(早7点)和ZT12组(晚7点),每个时间点12只鼠。采集血浆、盲肠内容物,收集肠道组织、肾周脂肪、性周脂肪。参照试剂盒方法测定血糖、血脂含量及ALT、AST活力。肠道组织H&E染色进行组织学观察,提取盲肠内容物微生物基因组DNA,进行16S r RNA基因测序,分析各组肠道菌群组成和丰度。比较各组在相同时间点的菌群变化。Western Bolt检测结肠组织连接蛋白claudin-1的表达变化,RT-q PCR检测结肠组织中细菌识别受体Tlr2、Tlr4基因的表达变化,炎性细胞因子及受体Il-1β、Il-10、Il-22、Il-6、Il-22R的表达变化,及紧密连接蛋白Occludin-1、Claudin-1和Zo-1的表达变化。结果:正常饲喂组,双敲除小鼠的体重增长曲线和最终体重均较低于野生小鼠(p<0.05),但高脂饮食饲喂条件下,双敲除小鼠的肥胖指数与野生小鼠均无明显差别。高脂饮食显著提高了TC水平,和肝损伤指标AST和ALT水平。正常饮食饲喂的双敲除小鼠的血浆TC水平在ZT0时较野生小鼠有所降低,其他指标双敲除小鼠与野生小鼠无明显区别。肠组织H&E结果表明,正常组,双敲除和野生小鼠并无明显区别,而高脂饮食对肠道组织有明显损伤:肠道黏膜受损、绒毛脱落,腺体受损。肠道组织分子检测结果显示,肠道紧密连接蛋白的表达在双敲除小鼠和野生小鼠两类小鼠中有明显区别,正常饮食野生小鼠中紧密连接蛋白claudin-1的蛋白表达呈现ZT0显著高于ZT12(即:早高晚低)的昼夜节律表达模式,而双敲除小鼠中此种节律完全消失,而且表达量显著正常饮食饲喂的野生小鼠(p<0.05)。但高脂饮食的双敲除小鼠和野生小鼠之间的表达差距完全消失。m RNA表达的荧光定量PCR结果显示,正常饮食饲喂条件下,Tlr2、Il-10、Il-22、Occludin-1的表达在野生小鼠中具有早晚差异,而此昼夜节律在双敲除小鼠中消失。Il-1β、Claudin-1在野生小鼠中呈现的早晚表达差异,它们的昼夜表达模式在双敲除小鼠中被逆转。而Il-6的表达在野生小鼠中无早晚差异,在双敲除小鼠中表现出昼夜节律。高脂饮食饲喂条件下,这些分子的表达在双敲除小鼠和野生小鼠中无明显差异。对肠道微生物基因组的16S r RNA基因测序结果显示,1、正常饮食条件下,双敲除小鼠肠道菌群的丰度和多样性较野生小鼠明显降低(P<0.05),高脂饮食条件下,双敲除小鼠与野生小鼠的丰度和多样性无明显差异(P>0.05)。2、双敲除小鼠肠道菌群的昼夜模式改变:(1)正常饮食饲喂的双敲除鼠中拟杆菌门出现早高晚低的昼夜差异,高脂饮食饲喂的野生小鼠中疣微菌门出现早高晚低的昼夜差异。(2)与宿主能量生产和代谢相关的菌(短链脂肪酸生产菌unidentified＿Ruminococcaceae、琥珀酸生产菌毛螺旋菌属(Parasutterella)、维生素代谢相关菌双歧杆菌属(Bifidobacterium)、脂质代谢相关菌(乳球菌属(Lactobacillus)、Lachnoclostridium))正常节律在双敲除小鼠和高脂饮食组中均消失。3、微生物组成上,双敲除小鼠与野生小鼠有明显差异,双敲除小鼠具有更少的标志菌,且主要与炎性和代谢相关的。正常饮食条件下,双敲除小鼠较野生小鼠肠道菌群,细菌相对丰度有显著差异的细菌相对含量以降低为主。高脂饮食条件下,双敲除小鼠中与氨基酸、胆汁酸代谢和炎性相关肠道菌相对含量减少,短链脂肪酸代谢相关肠道菌相对含量增多。4、肠道功能相关微生物上,双敲除小鼠与野生小鼠相比,宿主细胞膜转运功能,复制与修复功能显著提高,氨基酸代谢、脂质代谢、维生素代谢等代谢功能均显著降低,而高脂饮食的加入,细胞膜转运、氨基酸代谢等功能的差异依旧存在,且与正常饮食条件下的变化一致。结论:昼夜节律基因Per1/Per2的缺失显著影响了小鼠生理生化,在正常饮食条件下表现得更瘦,肠道菌群的组成和丰度均不同程度的影响,菌群的昼夜节律紊乱,炎性因子的表达节律异常,紧密连接蛋白的表达减少。高脂饮食对肠道菌群的影响比Per1/Per2敲除的影响更加显著,可掩盖基因缺陷导致的异常。