肠道微生物群是一个动态变化的体系，与性别等自身因素以及饮食，生活方式等其他环境因素有关，它在人类健康和疾病中扮演着极其重要的作用，参与了疾病的发生发展过程。肠道微生物结构功能发生紊乱，会引发一系列疾病，主要表现在代谢性疾病方面。糖尿病是由遗传和环境因素共同引起的以胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗为主要表现的代谢性综合征。近几十年间，糖尿病患病率呈指数上升，这一现象已经不能单靠遗传学来解释了，许多学者开始注意环境因素（肠道微生物）对糖尿病的影响。本文主要探究宿主在性别和糖尿病两个状态下，不同肠道微生物群对其代谢的影响。核磁共振代谢组学作为一种相对较新的组学技术，它主要用于研究生物体内在受到各种内外环境的扰动后，组织或体液代谢物的变化。近年来，它在肠道微生物如何影响宿主代谢研究中发挥了巨大的潜力。　　在本研究中，我们使用有着不同抗菌谱的抗生素调节小鼠肠道内的微生物群，如万古霉素和环丙沙星联合甲硝唑，它们分别用来抑制肠道内革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。另外，应用16S rDNA测序技术检测小鼠肠道菌群的变化。通过基于1H NMR代谢组学技术结合主成分分析方法和线性混合模型来探讨肠道菌群、糖尿病和性别两两交互效应对宿主肝肠代谢的影响。　　实验得到以下结果:　　（1）16S rDNA 测序结果中，我们发现不同性别和糖尿病小鼠肠道微生物结构具有差异。在健康状态下，雌鼠肠道微生物多样性低于雄鼠。在糖尿病状态下，雌鼠肠道微生物多样性高于雄鼠。经万古霉素消除革兰氏阳性菌后，雌鼠和雄鼠的肠道微生物多样性显著降低，给予环丙沙星和甲硝唑消除革兰氏阴性菌后，仅雌鼠肠道微生物多样性降低。　　（2）对小鼠粪便、结肠、血清和肝脏样本的核磁样本数据进行主成分分析（PCA），我们发现小鼠经抗生素改变肠道微生物后，粪便、结肠、血清和肝脏代谢模式都发生显著改变，其中粪便和结肠代谢变化最为显著。此外，雌鼠经抗生素分别消除肠道内革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌后，代谢模式均发生显著变化，而雄鼠仅经万古霉素消除革兰氏阳性菌后，代谢模式发生改变，这一结果与16S rDNA结果一致。　　（3）肠道微生物对宿主代谢的影响存在性别差异。雌鼠经抗生素分别消除肠道内革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌后，粪便组织的代谢物含量均下降，其中包括短链脂肪酸（SCFAs）—乙酸、丙酸和丁酸，支链氨基酸（BCAA）—缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸，丙氨酸，苯丙氨酸，酪氨酸，尿嘧啶和3-羟基丁酮。雄鼠经万古霉素消除革兰氏阳性菌后，粪便中的代谢物显著变化，而经环丙沙星和甲硝唑消除革兰氏阴性菌后，粪便中的代谢物未发生显著变化。此外雌鼠和雄鼠经抗生素改变微生物后，结肠、血清和肝脏中也观察到相同的现象，其中代谢物变化主要涉及能量代谢、氨基酸代谢和脂质代谢。　　（4）肠道微生物对宿主代谢的影响还受糖尿病的影响。相比于正常组小鼠，糖尿病小鼠在面对微生物的变化后粪便的代谢物变化程度更高。在结肠、血清和肝脏中代谢物变化具有微生物与糖尿病的交互作用的主要集中在能量代谢和氨基酸代谢。　　本研究通过代谢组学方法，发现肠道微生物能够影响宿主中粪便、结肠、血清和肝脏的代谢轮廓，为理解肠道微生物与宿主代谢的重要关系提供了基础数据。同时肠道微生物对宿主代谢的调控还受性别和糖尿病等因素的影响，这提示我们临床上运用抗生素时应考虑患者的性别以及生理状态，为患者提供个性化治疗。