目的 探究肠道菌群代谢产物氧化三甲胺(trimethylamine N-oxide, TMAO)调节氧化应激通路在腹泻发病中的作用机制。 方法 将40只小鼠随机分为正常组、模型组、TMAO抑制剂组及TMAO抑制剂+模型组,评估小鼠一般状态及粪便,观察结肠和肾组织病理变化,检测胆碱三甲胺裂解酶(choline trimethylamine-lyase, CutC)活性、三甲胺(trimethylamine, TMA)与TMAO、去乙酰化酶3(sirtuin 3, SIRT3)与超氧化物歧化酶2(superoxide dismutase 2, SOD2)蛋白、SOD活性及活性氧(reactive oxygen species, ROS),分析盲肠内容物菌群。 结果 与正常组比较,模型组小鼠粪便含水率极显著升高(P<0.001);TMAO抑制剂+模型组小鼠粪便含水率较模型组显著降低(P<0.05)。与正常组比,模型组结肠、肾组织及血清TMAO均显著升高。与正常组比较,模型组和TMAO抑制剂+模型组结肠与肾组织中SIRT3及SOD2表达减少,SOD活性降低;然而,TMAO抑制剂+模型组小鼠结肠SIRT3和SOD2表达显著高于模型组(P<0.05),肾脏SIRT3和SOD2表达亦较模型组极显著升高(P<0.01)。与正常组比较,模型组及TMAO抑制剂+模型组小鼠结肠组织中ROS水平极显著升高(P<0.01);模型组肾组织ROS极显著升高(P<0.001),TMAO抑制剂+模型组小鼠肾组织ROS水平显著升高(P<0.01)。TMAO抑制剂可提高模型小鼠肠道菌群的物种丰富度和多样性,重塑菌群结构。相关性分析表明,TMAO与ROS呈正相关,与SOD呈负相关;模型组特征菌属Streptococcus与TMAO、ROS呈正相关,与SOD呈负相关;而TMAO抑制剂+模型组特征菌属Bilophila与TMAO和ROS呈负相关。 结论 TMAO通过抑制SIRT3及SOD2表达,促进ROS积累并加重氧化应激反应,从而参与腹泻的发生发展。