目的环境因素会改变表观基因组修饰调控基因表达。基因表达受到染色质修饰调控,饮食环境因素是否能影响染色质修饰,调控代谢基因表达还不明确。热量限制饮食可以减轻体重,延长寿命,推迟甚至降低肥胖及心血管疾病的发病,并改善代谢适应,而具体的作用机制尚不明确。方法通过构建热量限制饮食小鼠模型,运用肝脏代谢组学、转录组学、表观基因组学等多组学技术,探索热量限制改善小鼠代谢适应性的具体机制;并运用抗生素处理小鼠模型及粪菌移植,阐明肠道菌群在热量限制改善代谢适应性的机制。结果热量限制饮食导致雄性小鼠体重降低,肝脏脂滴聚集减少,血清总胆固醇、低密度脂蛋白、葡萄糖等代谢指标明显改善;糖耐量和胰岛素耐量实验提示小鼠葡萄糖耐受性提高,胰岛素敏感性增加。同时,热量限制导致雄性小鼠耗氧量、二氧化碳呼出量、产热均升高,棕色脂肪产热基因也相应表达上调。上述大部分表型在雌性小鼠中也得到了一致的结论。热量限制引起雄性小鼠菌群多样性和肠道菌群组分发生改变。同时小鼠肝脏染色质开放程度发生改变,差异的染色质开放区域伴随着组蛋白修饰的变化,这些区域富集了胆汁酸代谢通路及脂肪酸氧化通路基因,与肝脏的转录组及代谢组结果吻合,提示肠道菌群可能参与热量限制引起的代谢适应性改变。移植热量限制小鼠的肠道菌群至抗生素处理小鼠模型,可部分重现之前发现的染色质修饰及基因表达变化,证明了肠道菌群可以重塑宿主染色质修饰调控基因表达,进而改善宿主代谢适应。结论热量限制通过改变小鼠肠道菌群调控宿主染色质修饰及胆汁酸代谢改善代谢。这一研究加深了我们对于环境因素,如饮食生活因素如何通过肠道菌群影响个体代谢的理解。