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目的:探讨补充维生素B2对急性低氧暴露小鼠维生素B2营养状况及营养代谢的影响,并利用基于核磁共振的代谢组学技术对补充维生素B2后小鼠外周血代谢组变化进行分析,以期揭示急性高原反应发生的代谢机制以及维生素B2干预作用机制及其代谢靶点。方法:将健康雄性昆明小鼠35只随机分为正常对照组、低氧对照组、2倍、4倍和8倍维生素B2补充组,采用强化不同剂量维生素B2的饲料喂养二周。以模拟6000m海拔高度进行急性低氧暴露。维生素B2营养状况的分析:采用HPLC技术分析血浆和肝脏中维生素B2含量;用全血谷胱甘肽还原酶活性系数法评价以FAD为辅酶的谷胱甘肽还原酶功能状态,以间接反映维生素B2营养状况。营养代谢分析:用日立全自动生化分析仪测定血糖、乳酸、尿素氮;血浆丙酮酸、游离脂肪酸和肌糖原、肝糖原采用化学比色法测定;血浆β-羟丁酸采用酶联免疫法测定;血浆游离肉碱采用HPLC测定。血浆代谢组学分析:采用1H NMR进行代谢组学分析。结果:急性低氧暴露后动物血浆维生素B2含量变化不明显,肝脏维生素B2含量显著降低;补充维生素B2后,血浆和肝脏维生素B2含量有升高趋势,尤其是补充8倍维生素B2后,肝脏维生素B2含量几乎恢复到正常对照组的水平。急性低氧暴露后,动物全血谷胱甘肽还原酶活性系数升高,随着维生素B2补充剂量加大,上述系数呈下降趋势。急性低氧暴露后,动物血浆丙酮酸、乳酸含量升高;补充不同剂量维生素B2后,丙酮酸呈下降趋势,乳酸变化不明显。急性低氧暴露后,动物血糖变化不明显;补充维生素B2后,动物血糖水平也无显著变化。急性低氧暴露后,动物血浆β-羟丁酸含量显著升高,肉碱水平显著降低;随着维生素B2补充剂量的增加,血浆β-羟丁酸的含量呈下降趋势,肉碱水平则呈上升趋势。急性低氧暴露后,动物血浆游离脂肪酸含量变化不明显,补充8倍维生素B2后,动物血浆游离脂肪酸水平显著降低。急性低氧暴露后,动物肌糖原含量无明显变化,肝糖原含量升高;补充8倍维生素B2后,动物肌糖原含量增加。急性低氧暴露后,动物血浆代谢组在得分图中呈聚类型分布,且有先分离后回归的代谢变化轨迹,显示出补充不同剂量维生素B2后小鼠血浆代谢组逐渐恢复的过程。代谢模式产生差别的原因是脂类(δ0.9)、乳酸(δ1.34、4.1、4.14)、丙氨酸(δ1.46)、NAC(δ2.1)、谷氨酸(δ2.14)、胆碱(δ3.22)、牛磺酸(δ3.42)、糖(δ3.0、4.0)、肉碱(δ3.18)、甘氨酸(δ3.54)、肌酐(δ4.06)等物质的水平发生变化,表明相关的代谢途径发生了显著变化。结论:急性低氧暴露后动物维生素B 2营养状况下降;补充维生素B2后,其营养状况有所改善。急性低氧暴露后,动物血浆乳酸、丙酮酸、β-羟丁酸以及尿素氮含量升高,肉碱含量降低。补充不同剂量维生素B2后,丙酮酸、β-羟丁酸含量呈下降趋势,而肉碱含量则逐渐上升。急性低氧暴露后血浆中游离脂肪酸含量变化不明显,但补充8倍维生素B 2后血浆游离脂肪酸含量明显降低。以上结果表明补充维生素B2对急性低氧暴露机体碳水化合物、脂肪代谢具有一定的改善作用,而补充维生素B2后,则可通过提高肉碱水平促进脂肪酸氧化的作用。通过代谢组学研究,进一步证明了补充维生素B2对急性低氧暴露机体碳水化合物代谢、脂肪代谢的改善作用,同时还发现一些氨基酸代谢也发生显著变化。