目的:1.明确低氧刺激对脏器及肠道微生物的影响;2.探索β-烟酰胺单核苷酸(NMN)对低氧引起的脏器损伤和肠道微生物变化的影响。方法:通过低氧舱模拟低氧环境,氧浓度设为10%。持续常压低氧为全天低氧,间歇常压低氧则是每天低氧8小时。通过灌胃或自由饮水的摄入方式观察NMN对低氧引起的脏器寻找更多损伤及肠道微生物变化的影响。在研究结束时,我们留取血液,摘取心脏、肝脏、脾、肺脏并称重,随后立即使用锡箔纸包裹放入液氮中快速冷冻,最后放置在-80℃冰箱中保存备用,通过计算器官与体重的比值分析了器官指数变化,通过全自动血细胞分析仪检测红细胞数量、血红蛋白浓度、红细胞比容等,通过血液生化检测仪检测肌酸激酶、乳酸脱氢酶等血液学指标,通过实时定量聚合酶链式反应(q RT-PCR)分析了右心室ANP、BNP、Myh6、Myh7等基因的表达水平,通过16S r RNA基因测序分析了肠道微生物多样性及菌群组间差异。结果:1.NMN对持续常压低氧引起的小鼠脏器损伤和肠道微生物变化的影响1.1小鼠解剖结果提示,低氧环境下小鼠体重显著降低,心脏明显肥大,且红细胞数量、血红蛋白浓度、红细胞比容升高,Trimmed L-moments白细胞、淋巴细胞数量减少;高剂量NMN干预对低氧引起的整体心脏肥大有改善趋势,且恢复低氧引起的红细胞数量、血红蛋白浓度、红细胞比容升高及白细胞、淋巴细胞数量的减少。1.2肠道菌群16S r RNA基因测序结果显示,低氧刺激及低氧下通过NMN干预对肠道微生物α多样性没有显著影响;低氧刺激对组间群落结构有显著影响,并且通过高剂量NMN干预组间群落结构差异恢复至正常水平;低氧刺激、NMN干预都会使差异物种增多,在属水平上,低氧刺激可以显著增加Akkermansia和Dubosiella的丰度,高剂量NMN干预后进一步增加Dubosiella的丰度。1.3通过q RT-PCR检测方法,发现低氧刺激会引起右心室BNP的m RNA表达水平升高,SIRT2表达水平降低,NMN干预不影响SIRT2表达水平,但可以显著改善由低氧引起的BNP表达水平升高。2.NMN对持续常压低氧引起的大鼠脏器损伤和肠道微生物变化的影响2.1大鼠解剖结果提示,低氧刺激后大鼠体重显著降低,在低氧环境下NMN干预不影响体重,但常氧环境下NMN干预后大鼠体重显著下降。低氧刺激4周后大鼠心脏明显肥厚,且以右心室肥厚为主,肺指数明显升高;红细胞数量、血红蛋白浓度、红细胞比容、肌酸激酶、乳酸脱氢酶显著升高,NMN干Ceralasertib抑制剂预无显著效果。2.2肠道菌群16S r RNA基因测序结果显示,低氧刺激降低了大鼠肠道微生物的α、β多样性,降低了物种丰富度和均匀度,而NMN干预不影响α、β多样性。低氧刺激、NMN干预均会使差异物种增多,且影响显著,在属水平上,低氧刺激使Lactobacillus、Micrococcus和Romboutsia丰度增加,Lachnospiraceae、Prevotellaceae和GCA丰度降低;常氧环境下NMN干预后Lactobacillus丰度增加,Prevotellaceae丰度降低;低氧环境下NMN干预后Muribaculum,Fournierella和Butyricimonas丰度增加,Micrococcus丰度降低。2.3通过q RT-PCR检测方法,发现低氧刺激4周后大鼠右心室Myh6表达水平降低,BNP、Myh7表达水平升高,常氧环境下NMN干预后Myh6、Myh7表达水平降低。3.NMN对间歇常压低氧引起的小鼠脏器损伤和肠道微生物变化的影响3.1小鼠解剖结果提示,进入低氧环境后小鼠体重显著降低,6天后适应环境,体重逐渐恢复,且与常氧组小鼠无显著性差异。间歇低氧环境下小鼠心脏肥厚,且以右心室为主,肺指数、脾指数升高,但不影响肝指数,NMN干预改善了低氧引起的脾指数升高;间歇低氧后小鼠红细胞数量、血红蛋白浓度、红细胞比容、乳酸脱氢酶和肌酸激酶均升高,NMN干预后乳酸脱氢酶含量进一步增高,但对其他血液学指标无影响。3.2肠道菌群16S r RNA基因测序结果显示,间歇低氧及NMN干预均不影响肠道微生物α多样性,但使组间差异物种增多,改变了微生物主成分,间歇低氧后β多样性指数显著降低,且NMN干预提高了β多样性指数。在目水平上,间歇低氧后Bacteroidales丰度升高,Clostridia＿UCG、Erysipelotrichales、Oscillospirales、Clostridiales和Peptococcales丰度降低,间歇低氧环境下通过NMN干预后Clostridia＿UCG、Clostridiales丰度升高,Enterobacterales、Mycoplasmatales丰度降低。3.3通过q RT-PCR检测方法,发现间歇低氧刺激后小鼠右心室BNP、Myh7表达水平显著升高,NMN干预不影响Myh7表达水平,但显著改善了由间歇低氧引起的BNP表达水平升高。结论:本研究表明持续常压低氧和间歇常压低氧均会引起病理性的以右心室肥厚为主的心肌损伤,且肺指数升高,以及血液学指标的改变。此外,还会引起肠道菌群失调,但不同低氧模型及鼠种其肠道微生物的变化也不同。NMN干预对脏器指数及血液学指标的影响是存在差异的,主要影响肠道菌群,使差异物种增多。