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近年来,缺血性心脏病已经成为威胁人类生命的首要杀手,研究其致病机理并寻找有效的药物引起了人们的广泛关注。人们常使用心肌细胞缺氧复氧损伤模型对其致病过程进行模拟,而在研究中直接对细胞中线粒体进行代谢组学分析的报道很少。现有研究表明,缺氧复氧损伤中辅酶I(NAD)及其还原型(NADH)的比例对于心肌细胞线粒体中三羧酸循环受阻有重要作用,进而导致能量耗竭、细胞凋亡。我们选取NAD的前体尼克酰胺作为干预药物,大鼠心肌细胞H9c2及其线粒体中的代谢物作为研究对象,对其缺氧复氧损伤和保护机理进行了探究。由于现有研究中缺乏一种评价线粒体分离提取方法的手段,影响了对线粒体提取效果的表征,我们首先探索了线粒体分离提取方法的评价手段,并基于该评价手段对H9c2细胞的线粒体分离提取方法进行了优化。此后,通过对损伤/保护后细胞及其线粒体中的代谢物进行检测分析,我们对尼克酰胺保护心肌细胞缺氧复氧损伤的机理提出了假设并进行了分子学验证。在本文中,我们进行了如下工作并取得了阶段性的成果。首先,我们对商品化的荧光探针进行了考察,以MitoTracker Green FM为标记物对线粒体进行标记。通过测定线粒体提取过程中该探针在各组分中的荧光强度,建立了一种可靠的线粒体分离提取评价手段。应用该评价手段,我们对H9c2细胞的线粒体分离提取方法进行了优化,最终线粒体回收率为24%。随后,我们选取三羧酸循环代谢中的代谢物作为检测对象,使用离子对高效液相色谱进行分离,三重四级杆质谱进行检测,建立了一种快速的、能够对多种目标代谢物进行定量分析的方法。利用前述工作中优化后的方法提取H9c2细胞中的线粒体,并对该细胞及其线粒体中的16种目标代谢物进行了检测。最后,我们考察了尼克酰胺干预对缺氧复氧损伤心肌细胞的保护作用有效浓度并建立了心肌细胞缺氧复氧损伤及保护模型。结果显示,10 mM尼克酰胺给药可有效提高心肌细胞在缺氧复氧损伤过程中的存活率。我们对模型中的四组细胞及其线粒体进行了代谢物靶标分析,发现尼克酰胺不仅可以显著降低NADH/NAD比例,维持三羧酸循环运转,还能够对琥珀酸脱氢酶(SDH)有所抑制进而降低活性氧(ROS)的生成。