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[目的]探讨肠道菌群在糖尿病小鼠合并认知功能障碍中的作用。[方法]40只8周龄C57BL/6J雄性小鼠随机分成对照组(Control,CONT组,n=8)和糖尿病模型组(Streptozotocin,STZ组,n=32)。糖尿病模型组在禁食禁水12小时后,连续5天腹腔注射链脲佐菌素(55 mg/kg);对照组注射相同剂量的柠檬酸缓冲液。每周称量体重、监测进食量和饮水量,每两周通过尾静脉取血测量空腹血糖。将空腹血糖高于11.1 mmol/l的小鼠筛选为成功的糖尿病模型组(n=26),实验8周后进行水迷宫行为学实验。根据行为学实验结果将糖尿病模型组聚类分析分成认知功能障碍组(Cognitive dysfunction,CD组,n=12)和非认知功能障碍组(Non-CD组,n=14),收集粪便进行肠道菌群的16S rRNA基因测序。另40只8周龄C57BL/6J雄性小鼠通过连续2周用抗生素(氨苄青霉素+硫酸新霉素+甲硝唑,各1 g/1)构建伪无菌模型,随机分成对照组(CONT组,n=10)、生理盐水灌胃组(Vehicle组,n=10)、CD组小鼠粪便灌胃组(CD组,n=10)和Non-CD组小鼠粪便灌胃组(Non-CD组,n=10),连续2周进行CD组和Non-CD组小鼠粪便的菌群移植,每周测量空腹血糖、体重、进食量和饮水量。实验4周后进行水迷宫行为学实验,收集粪便进行肠道菌群的基因测序。最后,将以上数据汇总进行相关统计学分析。[结果]与CONT组相比,STZ组空腹血糖、进食量和饮水量显著增加(P均<0.001),体重显著降低(P<0.001)。在水迷宫行为学实验中,与CONT组或Non-CD组相比,CD组逃避潜伏期及逃避路程明显延长、穿越平台次数明显减少(P均<0.05)。在粪便的16S rRNA基因测序结果中,CD组和Non-CD组肠道菌群的β多样性和特定细菌的相对丰度均有显著的差异(P均<0.05)。在对伪无菌小鼠进行粪菌移植2周后,与移植了 CD组粪便的小鼠相比,移植了 Non-CD组粪便的小鼠体重显著增加(P<0.01),但空腹血糖、进食量和饮水量无统计学差异(P均>0.05),同时小鼠在水迷宫行为学实验中的表现有了明显的改善。在粪便的16S rRNA基因测序结果中,粪菌移植后的小鼠肠道菌群的分布和特定细菌的相对丰度有显著的差异(P均<0.05)。[结论]异常的肠道菌群可能是糖尿病合并认知功能障碍的潜在发病机制,改善肠道菌群或粪菌移植或将成为糖尿病合并认知功能障碍及其他神经退行性疾病的有效治疗手段。