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目的:研究Fe3O4纳米颗粒暴露对SD大鼠生理生化、肠道短链脂肪酸、肠道菌群的影响,并探讨肠道微生物群落结构的变化和菌群代谢紊乱对机体的影响。方法:SD大鼠分为对照、低、高剂量组（剂量分别为0、185、740mg/kg）,每日灌胃Fe3O4纳米颗粒,连续28d,每周称量体重1次并以逼迫法采集新鲜粪便样品。于第28d剖杀,取血清,称量肝脏、肾脏、脾脏、心脏、肺脏、脑、卵巢、睾丸等脏器重量,计算脏器系数。取肝脏、结肠组织进行苏木精伊红（HE）染色,观察病理改变。运用酶标法测定血清中谷草转氨酶（AST）,谷丙转氨酶（ALT）,丙二醛（MDA）,超氧化物歧化酶（SOD）,还原型谷胱甘肽（GSH）,一氧化氮（NO）,尿素氮（BUN）,肌酐（Cr）和尿酸（UA）等浓度。运用气相色谱法测定粪便中乙酸、丙酸和丁酸的含量。运用聚合酶链式反应的变性梯度凝胶电泳法（PCR-DGGE）分析肠道菌群结构的差异。运用高通量测序技术定量分析肠道微生物群落的改变情况。结果:经Fe3O4纳米颗粒暴露的大鼠,各剂量组在第1、2、3和4周时的体重均无统计学差异（P>0.05）。与对照组相比,雌鼠低剂量组和高剂量组的肝脏、脾脏、肺脏、心脏和卵巢等的脏体比等均无统计学差异（P>0.05）。但高剂量组的肾体比显著增高、脑体比显著下降（P<0.05）,而低剂量组肾体比和脑体比无统计学差异（P>0.05）。与对照组相比,雄鼠各剂量组的间脏器系数均无统计学差异（P>0.05）。病理切片结果显示:与对照组相比,雌鼠和雄鼠低、高剂量组的肝脏组织均可见到大量炎性细胞浸润,血窦扩张显著,小叶界限欠清,汇管区静脉及肝内血窦轻度扩张,肝细胞索排列凌乱,胞膜之间界限不清晰,部分肝细胞体积变小,核仁部位着色变淡或碎裂,而肝巨噬细胞增多;结肠组织低、高剂量组雌鼠和雄鼠部分上皮细胞出现空泡变性,杯状细胞排列疏松,呈柱状吸收细胞减少,胞浆淡染,核形不规则。暴露28d时,与对照组相比,雌鼠和雄鼠各剂量组间血清中的AST、ALT、BUN、Cr、UA、MDA、GSH和NO等含量均无统计学差异（P>0.05）;雌鼠和雄鼠高剂量组SOD含量均显著下降（P<0.05）,而低剂量组SOD含量改变无统计学差异（P>0.05）。与对照组相比,暴露28d,雄鼠低剂量组和高剂量组粪便中乙酸含量显著下降（P<0.05）;雌鼠低剂量组和高剂量组丙酸含量升高显著（P<0.05）;雌鼠高剂量组粪便丁酸含量升高显著（P<0.05）,而雄鼠高剂量组粪便丁酸含量降低显著（P<0.05）。粪便细菌高通量测序后,与对照组相比,高剂量组雌鼠菌群多样性Simpson和Shannon有统计学差异（P<0.05）,高剂量组雄鼠菌群丰度Ace和Chao1有统计学差异（P<0.05）。雌鼠对照组与高剂量组厚壁菌门分别占65.23%,30.44%,拟杆菌门分别占27.32%,37.21%;雄鼠对照组与高剂量组厚壁菌门分别占61.58%,49.05%,拟杆菌门分别占34.48%,32.62%。雌鼠对照组与高剂量组拟杆菌纲分别占27.27%,37.23%,梭菌纲分别占57.62%,19.98%,γ-变形菌纲分别为8.9%,23.3%,拟杆菌纲、梭菌纲在各组中丰富度最高。雄鼠对照组与高剂量组拟杆菌纲分别占34.07%,32.53%,梭菌纲分别占39.78%,38.20%。雌鼠对照组与高剂量组普雷沃氏菌科分别占10.52%,23.56%,毛螺旋菌科分别为23%,10.52%,瘤胃菌科分别占17.33%,8.99%。雄鼠雌鼠对照组与高剂量组普雷沃氏菌科分别占23.63%,24.90%,毛螺旋菌科分别为16.79%,12.37%,瘤胃菌科分别占19.44%,17.55%。结论:成年SD大鼠四氧化三铁纳米（Nano–Fe3O4）颗粒暴露可能影响了肠道微生物群落的结构变化和菌群代谢紊乱,改变了肠道中短链脂肪酸的构成比例,对大鼠生理生化的代谢产生一定影响,可能对机体有一定的损伤作用。