在代谢流分析方法基础上发展起来的流平衡和动态流平衡分析方法是基于化学计量矩阵信息并整合约束条件寻找系统最优解的模拟方法,这类方法为代谢模拟研究提供了细节信息缺失时整合已有的知识或假设的途径。然而,流平衡分析没有考虑生物代谢系统在应对突发的扰动情况时可能的行为,针对这个缺陷,研究者提出最小代谢调整,它基于的假设是扰动情况下代谢流分布的调整最小成为了新的系统目标。该方法被认为是流平衡分析方法的重大改进,已被用于多种突变网络的系统行为。本文描述的工作是利用现有的最小代谢调整方法改进了动态流平衡分析方法,并构建了正常和缺血状况下哺乳动物心肌细胞能量代谢网络模型。由于心肌缺血直接影响细胞内的能量代谢,所以该模型着重描述正常和缺血情况下心肌细胞代谢网络对各种能源物质利用的调整,以此探讨发生扰动时系统最优目标的变化和潜在的机制。修正后的模型其模拟结果比原有的模型更加符合实验报道,例如乳酸在心肌内积累的浓度值、心肌对脂肪酸和葡萄糖的利用比例的调整等。这种吻合性表明心肌能量代谢系统在突发的扰动情况下不是保持ATP产量最大为系统目标,而是选择一种使得系统状态调整最小的方式。这种保守而相对完全的调整方式可能是这种突发扰动变为一种长期稳定的进化压力之前,生物系统用于生存的最好方式。本文描述的工作首次将最小代谢调整的思想整合到动态流平衡方法中,模拟结果与实验报道的一致证明了这种尝试的正确性,并有助力于更加深入地理解代谢网络在扰动状况下针对系统最优状态采取的动态调控机制。