糖尿病是一种以高血糖为特征的全身代谢性疾病，引发多种并发症，包括胃肠病、肾病、心肌病、眼病等。糖尿病性胃肠病是糖尿病常见的慢性并发症，能够引起胃肠系统运动障碍，且与自主神经病变、代谢紊乱、肠道菌群改变、内分泌失调等因素相关，常常被人们忽视而未能得到最佳治疗。肠神经系统（Enteric nervous system，ENS）是肠神经元和神经胶质细胞（EGC）组成的复杂网络，被称为“第二大脑”，在基本的胃肠道功能中起着至关重要的作用，如运动、黏液分泌、血液流动等。近年来，很多研究报道糖尿病能够显著影响肠道菌群，但是肠道菌群与ENS在糖尿病性胃肠运动功能障碍中的作用机制尚不清楚。
　　肠道作为微生物主要的寄居地，菌群的失调与肠道疾病有着密切的联系，在1型糖尿病（T1D）肠转运功能障碍的发生发展中发挥重要影响。在本项研究中，对STZ诱导7周T1D小鼠进行肠转运实验，发现T1D小鼠相对正常（WT）小鼠肠道运输能力显著降低。通过定量实时聚合酶链式反应（Q-PCR）实验，发现T1D小鼠结肠组织中与ENS突触可塑性相关的基因（C-fos、Arc、Syp、Psd-95）出现明显的降低。另外，通过免疫印迹（Western-Blot）实验进一步验证上述基因的蛋白水平表达亦明显降低。通过对小鼠结肠及粪便进行核磁共振代谢组学分析，发现7周时两组小鼠的代谢模式存在明显的差异，并且乙酸是造成其代谢模式区分贡献最大的代谢物。乙酸作为肠道微生物发酵产生的短链脂肪酸（SCFAs）主要成分之一，其含量的变化表明糖尿病小鼠肠道微生物的结构组成可能发生改变。因此，通过对7周T1D小鼠进行2周的粪便移植实验，发现通过移植WT小鼠粪便后，移植组（T1D-R）小鼠肠转运功能得到改善。通过对供体组（WT-D），T1D组和T1D-R组粪便进行16S rRNA测序技术分析菌群结构，发现粪便移植后T1D-R小鼠粪便菌群组成恢复到与正常组接近，其中与乙酸相关的Anaerostipes菌属、Parasutterella菌属和Dubosiella菌属的占比相对T1D组显著增加。进一步，通过对粪便移植后三组小鼠结肠和粪便乙酸含量进行相对定量分析，发现T1D-R小鼠粪便乙酸含量相对于T1D小鼠增加。通过Q-PCR实验，发现T1D-R小鼠肠道ENS突触可塑性基因表达情况相对亦恢复到正常水平。通过Western-Blot实验进一步验证上述基因的蛋白水平表达亦明显恢复。为了验证肠道微生物发酵产生的重要代谢物乙酸在糖尿病肠转运功能障碍中起到重要的作用，对7周T1D小鼠进行2周乙酸补充实验。随后进行肠转运实验，发现乙酸补充组（T1DA）小鼠相对于T1D小鼠肠转运能力显著恢复。通过对粪便和结肠乙酸含量进行相对定量分析，发现T1DA小鼠乙酸含量相对于T1D小鼠显著升高。通过Q-PCR实验，发现T1DA小鼠相对于T1D小鼠肠道ENS突触可塑性基因明显恢复。通过Western-Blot实验进一步验证上述基因的蛋白水平表达亦明显恢复。
　　综上所述，发现糖尿病小鼠肠道菌群失衡引起的乙酸含量降低能导致肠转运功能障碍，且乙酸能够显著改善T1D小鼠结肠中的ENS突触可塑性基因表达的抑制作用。本研究通过病理生理学，微生物组学，分子生物学和代谢组学技术详细阐明肠道微生物代谢产物乙酸通过调节糖尿病小鼠肠神经突触可塑性改善肠转运功能的机制，对临床上针对糖尿病导致的肠转运障碍的治疗有着重要的指导意义。