哺乳动物长期处于高原低氧环境下,不仅影响其生产性能,而且易诱发多种高原性疾病甚至威胁生命。线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所,为细胞增殖、迁移和生存提供充足的能量,同时在调节细胞凋亡、信号传递以及钙稳态等生物过程中发挥重要作用。线粒体的功能主要由线粒体动力学的融合（fusion）和分裂（fission）调节,但对于线粒体动力学和功能在低氧环境下的调节机制仍不明确。因此,阐明线粒体在低氧适应过程中的调控机制,对于提高哺乳动物低氧适应能力、增加动物产品以及高原医学的发展具有重要意义。藏绵羊主要分布在海拔2500～4500米的青藏高原及其毗邻地区,是研究低氧适应的优势畜种之一。本研究以分布在海拔高度为2500米（TS25）、3500米（TS35）和4500米（TS45）的藏绵羊为研究对象,采用表型测定、高通量测序、透射电镜等方法,研究藏绵羊的表型差异、心脏组织相关mRNA和miRNA的调控,进而分析线粒体动力学和功能在心脏、肝脏、肺脏、大脑和股四头肌的适应性变化。主要研究结果如下:（1）藏绵羊血液生理生化指标和心肌组织形态与海拔高度变化显著相关。HGB、HCT、CK、CK-MB、LDH、LDH1、SOD、GPX、TG、Ca2+、CHO和HDL以及单位面积内心肌毛细血管密度随海拔上升均有所提高,且在TS45均显著高于TS25藏绵羊（P＜0.05）;PO2、SO2和PCO2在TS45均显著低于TS35和TS25藏绵羊（P＜0.05）。这种变化可降低血液氧化应激,增加血流量和流通性以提升血红蛋白携氧效率缓解组织缺氧。（2）通过对不同海拔藏绵羊心脏组织mRNA和miRNA转录组学测序,共鉴定出了18140个mRNAs和1046个miRNAs,经过筛选在TS25-vs-TS35获得了544个DEmRNAs和40个DEmiRNAs;在TS25-vs-TS45获得1349个DEmRNAs和69个DEmiRNAs;在TS35-vs-TS45获得了1418个DEmRNAs和92个DEmiRNAs。通过功能分析发现DEmRNAs和DEmiRNAs主要通过PI3K-Akt、Wnt和PPAR等信号通路上调肿瘤相关基因（CCKBR、GSTT1和ARID5B）和抑癌因子（TPT1、EXTL1和ITPRIP）提升细胞代谢水平进而加大ATP产生抵抗低氧应激。通过构建mRNA-miRNA共表达网络发现,线粒体动力学和功能调节在低氧适应过程中发挥重要作用。（3）藏绵羊5种组织中线粒体融合与分裂速率随海拔升高呈规律性变化。以心脏组织为例,Drp1、Fis1和MFF基因和蛋白表达量随海拔升高均有所上升,且在TS45表达量显著高于TS25藏绵羊（P＜0.05）。Mic60和OPA1基因和蛋白表达量在TS45和TS35显著低于TS25,且在TS45表达量显著低于TS35藏绵羊（P＜0.05）。因此,随着海拔上升,心脏组织中线粒体分裂速率上升,融合速率下降。线粒体超微结构观测发现,以心脏组织为例,单位面积内线粒体平均密度在TS45显著高于TS35和TS25藏绵羊（P＜0.05）;线粒体平均面积和长宽比在TS45心脏均显著低于TS35和TS25（P＜0.05）;线粒体嵴数量和宽度随海拔上升均有所下降,且嵴数量在TS45显著低于TS25藏绵羊（P＜0.05）。因此,随着融合与分裂速率的变化,在TS45藏绵羊心脏组织中有数量更多,体积更小的线粒体。（4）线粒体功能的变化可维持细胞内稳态并促进ATP的产生抵抗低氧应激。不同类型HSPs随海拔高度变化呈不同的表达规律,HSP27在5种组织表达量随海拔上升均显著提高（P＜0.05）。HSP60基因和蛋白表达量在TS35的5种组织均显著高于TS25,但在TS45表达量显著低于TS35藏绵羊（P＜0.05）。通过测定糖酵解相关基因表达和酶含量/活性发现,HIF1A和PDK4基因表达量、乳酸脱氢酶活性、乳酸和丙酮酸含量以及乳酸/丙酮酸比值随海拔上升均显著提高（P＜0.05）,表明糖酵解随海拔上升显著上调。随海拔上升,三羧酸循环下调,氧化磷酸化上调。通过测定三羧酸循环和氧化磷酸化关键酶含量/活性发现,CA含量在5种组织随海拔上升均显著下调（P＜0.05）;NADH和NAD+含量,CO活性和NADH/NAD+比值在TS45心脏组织中显著高于TS25藏绵羊（P＜0.05）。SDH活性随海拔上升显著降低,在TS45和TS35心脏组织中显著低于TS25藏绵羊（P＜0.05）。ATP含量在5种组织中随海拔上升均极显著提高（P＜0.01）。随着海拔上升,藏绵羊血液指标和心肌组织形态具有明显变化以适应低氧环境,肿瘤相关基因和抑癌因子上调表达可提升细胞代谢水平,提高心脏线粒体分裂速率,减弱融合速率,进而上调糖酵解和氧化磷酸化进程,下调三羧酸循环以减少氧气消耗并大幅增加ATP产生以满足日常需求和适应低氧环境。