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背景:骨骼肌是受生物钟调控的外周器官之一,维持骨骼肌的昼夜节律对于骨骼肌的稳态是必不可少的。作为生物钟核心组分,Per1/2的缺失会造成多种生理功能发生改变,但其在骨骼肌中的具体作用仍有待于进一步研究。目的:本研究旨在探讨Per1/2在肌肉维持和再生中的作用。方法:(1)利用全身性双敲除Per1和Per2基因(Per1-/-Per2-/-)小鼠和野生型(C57BL/6)小鼠为研究对象,检测Per1/2的缺失对小鼠的生长和骨骼肌的维持是否有影响。(2)对Per1-/-Per2-/-小鼠和WT小鼠的腓肠肌冷冻切片进行免疫荧光染色,探究Per1/2的缺失对肌纤维亚型的比例和横截面积是否有影响。(3)利用BaCl2肌肉损伤模型,探究Per1/2缺失对损伤后肌肉再生的影响。(4)分别从Per1-/-Per2-/-小鼠和WT小鼠的胫骨前肌中分离卫星细胞,探究Per1/2基因缺失对卫星细胞增殖和分化能力的影响。(5)结合RNA-seq结果,对Per1-/-Per2-/-小鼠和WT小鼠中表达量显著变化的骨骼肌相关基因Mybph进行验证,并利用C2C12构建Mybph过表达和CRISPR/Cas9敲除Mybph的细胞系,探究Mybph对C2C12细胞增殖能力和分化的影响,以寻找Per1/2基因与Mybph的相关性。结果:同龄同性别的Per1-/-Per2-/-小鼠的体重始终低于野生型小鼠,且分离出的肌肉湿重也明显减少,提示Per1/2缺失妨碍了骨骼肌的生长和维持。腓肠肌免疫荧光染色结果显示,Per1-/-Per2-/-小鼠肌纤维中Ⅰ型(慢型)纤维的比例高于同年龄的野生型小鼠,Ⅱb亚型(快型)纤维的横截面积小于野生型小鼠。慢型纤维上升和快型纤维的下降是肌肉向衰老方向发展的重要特征。肌肉损伤模型显示,Per1/2缺失导致了小鼠肌肉再生缺陷,并显著降低了成肌标志物的水平。进一步研究发现Per1/2缺失导致肌卫星细胞的增殖和分化受到抑制,卫星细胞成肌能力较差。RNA-seq结果表明,Per1/2基因缺失导致Mybph基因明显下调,经Q-PCR验证与RNA-seq结果一致。在C2C12细胞中过表达Mybph,促进细胞增殖和分化,而敲除Mybph,则抑制C2C12细胞增殖和分化。结论:Per1/2在肌肉维持和肌肉再生中发挥重要作用,Per1/2的缺失导致卫星细胞成肌能力变差,从而进一步导致肌肉再生障碍。Per1/2的缺失使Mybph基因显著下调,而Mybph对肌细胞分化有很好的促进作用。本研究首次证明了 Per1/2和Mybph之间在肌生成中的潜在联系。