本项目以小鼠为实验对象，拟在慢性常温及冷暴露条件下，从细胞水平及个体水平，采用比较生理学及分子生物学方法，比较高原鼠兔、人、大鼠、家兔重组leptin蛋白对小鼠能量代谢及产热能力的影响，并利用定点突变分析法确定高原鼠兔leptin功能进化的关键位点。检验的假设为青藏高原极端环境压力导致高原鼠兔leptin产生适应性功能进化。揭示leptin在高原鼠兔常年维持高能量代谢水平及高产热能力中的作用，阐明高原鼠兔对青藏高原极端环境压力下，生态适应的分子生物学机制。

本项目以高原鼠兔为对象，从调节能量代谢的关键因子leptin蛋白为切入点，探讨了鼠兔leptin蛋白的分子进化特点及适应性功能进化特征。结果显示：鼠兔leptin蛋白发生了正向选择（即适应性功能进化位点），其中9个位点发生于leptin蛋白的关键功能区；寒冷而非低氧是驱动leptin蛋白发生适应性功能进化的重要环境因子；外源重组鼠兔leptin蛋白通过增加褐色脂肪组织线粒体数量和蛋白含量、甲状腺激素的分泌及产热相关基因的表达量以增加常温和低温驯化小鼠的产热能力，且在低温驯化下这种产热能力表现更为明显；外源重组鼠兔leptin蛋白显著改善高糖高血脂模型动物的血糖及血脂水平，促进糖代谢及脂代谢相关基因表达，具有明显的抗糖尿病及抗高血脂作用；与其他常温动物leptin蛋白相比，鼠兔leptin在促进产热、调节血糖方面的作用更为明显。因此，在青藏高原极端压力环境下，经过长期自然选择，鼠兔leptin蛋白发生了适应性功能进化，对鼠兔适应极端高原环境具有重要的生态学意义，鼠兔leptin蛋白可调节血糖血脂水平，具有潜在开发价值。