糖尿病（diabetes mellitus，DM）是由于胰岛细胞破坏导致胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗引起的以高血糖为主要特征的慢性代谢性疾病。近些年其发病率逐渐上升，被认为是继心血管疾病、肿瘤之后第三大危害人类健康的疾病。如果控制不当，发展到疾病晚期，机体会出现多种合并感染，严重者可能会致残、致死，给社会以及家庭带来严重的经济负担，即使血糖控制良好，晚期糖尿病患者仍有可能出现严重感染。目前临床上针对糖尿病晚期严重感染多数采用抗生素（如万古霉素，环丙沙星）辅助治疗。然而，研究表明糖尿病晚期使用这些抗生素可能会进一步加重病情，主要原因是机体肠道内部的菌群稳态失衡。此外，随着肠脑轴研究的不断深入，实验结果表明脑认知功能受损和抗生素使用密切相关。　　代谢组学作为一门相对较新的技术，能够在疾病或药物干预的情况下，对生物样本中的小分子代谢物进行全面分析。核磁共振波谱法是代谢组学中最为常见的分析方法，具有样本制备简单、高效、高重现性等优点广泛用于药物或疾病研究。　　本实验中，我们使用抗革兰氏阳性菌的万古霉素和抗革兰氏阴性菌的环丙沙星 + 甲硝唑（联用）对正常和STZ诱导糖尿病晚期大鼠进行干预，利用Morris水迷宫实验考察抗生素对正常和糖尿病晚期大鼠的学习记忆影响。空间探索实验显示正常大鼠给予抗生素干预后的穿台次数、目标象限路程以及时间百分比均明显下降，糖尿病组间只有万古霉素干预组中的相应指标出现下降，这表明正常大鼠受到抗生素干预后，其认知功能出现损伤，而糖尿病大鼠的学习记忆能力受万古霉素影响较大。群落分析结果表明抗生素干预后，正常和糖尿病大鼠肠道内厚壁杆菌门（革兰氏阳性菌）的数量出现下降。随后我们收集了所有组别的的粪便、结肠、肝脏、血液以及海马样本进行核磁共振代谢组学技术分析，结果发现万古霉素干预后，在正常以及糖尿病大鼠的粪便和结肠中发现菌群代谢产物乙酸、丁酸（源于厚壁杆菌发酵）的含量显著下降，这表明菌群的代谢发生紊乱。除此之外，机体中血液和肝脏的相关代谢也受到一定程度的影响。正常大鼠在万古霉素干预后，血液和肝脏中的能量代谢物质含量下降，如乳酸、葡萄糖、乙酸和肌酸；氨基酸代谢物质含量上升，如亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸等。海马样本中能量和氨基酸代谢相关物质未发生显著性变化。糖尿病大鼠在万古霉素干预后，粪便中的菌群代谢物质含量下降，如乙酸、丁酸；氨基酸代谢物质含量下降，如谷氨酸、甘氨酸等；能量代谢物质葡萄糖含量下降；结肠中氨基酸代谢物质含量上升，如谷氨酸、谷氨酰胺；肝脏中氨基酸代谢物质含量上升，如谷氨酸、谷氨酰胺等；能量代谢物质含量下降，如琥珀酸、肌酸等；血液和海马样本中的相关代谢均未发生明显变化。　　综上所述，我们发现正常大鼠在抗生素干预后，认知功能出现障碍，在糖尿病大鼠中万古霉素干预后也出现了认知损伤。菌群数据发现正常和糖尿病大鼠给予万古霉素后，肠道内厚壁杆菌门的数量下降。代谢数据表明，正常大鼠给予万古霉素后，结肠和粪便中的菌群代谢发生紊乱；肝脏和血液中的能量以及氨基酸代谢出现紊乱。糖尿病大鼠给予万古霉素后，结肠和粪便中的菌群代谢，能量代谢以及氨基酸代谢发生紊乱；肝脏中的氨基酸代谢和能量代谢也发生改变；海马和血液中的相关代谢未发生显著性变化。本研究借助代谢组学技术全面分析了抗生素对正常和糖尿病大鼠的代谢影响，为临床上糖尿病晚期患者合理使用抗生素提供新的参考价值。