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提高肉畜产肉量、改善肉质是动物遗传改良的重要目标,而脂肪沉积和肌肉发育是产肉量与肉质性状形成的核心科学问题。但随着人们对猪瘦肉的需求提高,减少猪脂肪沉积和提高瘦肉率成为新的研究要点。猪脂肪沉积与脂质代谢与线粒体形态、结构和功能密切相关,而线粒体的形态受融合和裂变过程之间的平衡调节,取决于许多蛋白质的协调且主要受翻译后修饰（Post-translational modification,PTM）的调控。已有研究证明在间歇性禁食处理的高脂小鼠肝脏中沉默信息调节因子2相关酶类2（silent mating type information regulation2 homolog-3,Sirt3）高表达且线粒体融合增加,有蛋白质组学研究发现线粒体中有超过20%的蛋白质可被乙酰化,部分参与了线粒体融合和裂变的调节。但间歇性禁食处理的高脂小鼠脂肪组织中,线粒体蛋白乙酰化调控线粒体融合与裂变动力学的相关机制尚不清楚,且不明确这种现象是否受线粒体NAD+依赖性脱乙酰基酶Sirt3的介导。本文利用乙酰化修饰非标定量组学分析、qPCR、免疫印迹、IP纯化、荧光染色等方法,探究间歇性禁食中Sirt3去乙酰化线粒体蛋白来促进线粒体融合的作用和机制。本试验为解析间歇性禁食通过蛋白去乙酰化对线粒体融合和功能的调节机制提供一定理论基础,并为减少猪脂肪沉积并改善其肉质提供试验依据和可行途径。本研究获得以下结果:1.间歇性禁食促进HFD小鼠iWAT线粒体融合并改善线粒体功能。间歇性禁食处理后发现HFD小鼠iWAT变化显著（p<0.05）。分离线粒体后发现线粒体数目减少和形态延长（p<0.05）。线粒体融合蛋白Opa1表达极显著升高（p<0.01）,分裂蛋白Fis1,Mff表达极显著减少（p<0.01）,融合基因Opa1,Mfn2的mRNA水平极显著升高（p<0.01）,分裂基因Fis1,Drp1的mRNA水平显著降低（p<0.05）,进一步验证了间歇性禁食促进HFD小鼠iWAT线粒体融合。在WT小鼠和ob鼠iWAT中观察到线粒体呈融合趋势。间歇性禁食促进HFD小鼠膜电位极显著升高（p<0.01）,使小鼠iWAT的ATP含量和mt DNA拷贝数极显著升高（p<0.01）,促进线粒体功能相关基因Uqcrc和Sdhb的mRNA水平极显著升高（p<0.01）,使Tfam,ATP5a1 Cox4i1的mRNA表达水平显著升高（p<0.05）。表明间歇性禁食显著改善HFD小鼠iWAT线粒体功能（p<0.05）,在WT和ob小鼠iWAT中也观察到线粒体功能的部分改善。2.间歇性禁食通过Sirt3促进蛋白去乙酰化、线粒体融合及功能。间歇性禁食可升高蛋白的去乙酰化水平且间歇性禁食显著促进HFD小鼠iWAT蛋白去乙酰化（p<0.05）。间歇性禁食使NAD+分子和TCA代谢通路活跃,且小鼠iWAT的NAD+含量极显著升高（p<0.01）。间歇性禁食显著升高Sirt3的mRNA和蛋白水平（p<0.05）。构建Sirt3超表达及干扰载体并处理脂肪细胞,测得pc-Sirt3使脂肪细胞线粒体数目显著减少（p<0.05）。pc-Sirt3使线粒体融合基因Opa1,Mfn2的mRNA水平显著升高（p<0.05）,分裂基因Drp1,Fis1的mRNA水平显著降低（p<0.05）。pc-Sirt3极显著促进融合蛋白Opa1表达（p<0.01）,显著抑制分裂蛋白Fis1,Mff表达（p<0.05）。然后测得pc-Sirt3可显著升高脂肪细胞ATP含量和mt DNA拷贝数（p<0.05）,显著升高线粒体功能相关基因ATP5a1,Sdhb,Tfam,Ndufb8的mRNA水平（p<0.05）,显著降低脂肪细胞ROS生成（p<0.05）。确定了Sirt3可显著加强线粒体功能。以上研究探明了间歇性禁食促进HFD小鼠iWAT中Sirt3表达和蛋白去乙酰化,且Sirt3促进脂肪细胞线粒体融合及线粒体功能。3.Sirt3通过去乙酰化Mdh2调节JNK-FIS1通路从而促进线粒体融合。用pc-Sirt3和si-Sirt3处理后脂肪细胞后,Sirt3可显著升高脂肪细胞NAD+含量（p<0.05）,并极显著抑制脂肪细胞总蛋白乙酰化水平（p<0.01）。Sirt3极显著抑制纯化所得的Mdh2的乙酰化水平（p<0.01）。Sirt3可显著抑制p-JNK/JNK和Fis1的蛋白水平（p<0.05）,抑制剂SP600125和激动剂Ani处理Sirt3对p-JNK/JNK和Fis1的抑制作用分别被加强或减弱,表明Sirt3可通过JNK-FIS1通路调节脂肪细胞线粒体融合。用CAS9-Mdh2载体敲除脂肪细胞的Mdh2后,Sirt3对JNK-FIS1通路的抑制作用显著降低（p<0.05）,对Opa1和Mfn2的促进作用被显著减弱,确定了Sirt3通过去乙酰化Mdh2调节JNK-FIS1通路从而促进线粒体融合。本研究证实了间歇性禁食可促进HFD小鼠iWAT线粒体融合、改善线粒体功能、促进Sirt3高表达且促进蛋白去乙酰化。Sirt3通过去乙酰化Mdh2抑制JNK-FIS1通路促进线粒体融合。本研究可为通过间歇性禁食处理减少猪脂肪沉积,并通过调节线粒体表型促进猪能量代谢提供研究思路和基础,为猪的肉质改善提供可行途径和分子靶点。