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本研究通过选用GPR41基因缺失小鼠并采用链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)构建1型糖尿病(Type 1 diabetes mellitus,T1D)模型和自发性T1D NOD小鼠相结合,旨在探究GPR41在T1D发病过程中的作用及其潜在机制,为T1D患者提供新的治疗靶点,并且提供肠道菌群代谢物调控T1D提供理论基础。提取不同周龄NOD小鼠的胰腺和结肠组织,通过蛋白免疫印迹法和qPCR技术在蛋白水平和基因水平观察不同周龄NOD小鼠结肠和胰腺组织中GPR41的表达情况;并采用GPR41缺失小鼠采用STZ腹腔注射建立T1D模型,观察各组小鼠的空腹血糖、体重和饮水变化情况;观察胰腺组织中细胞表面标记物CD11c、CD80、CD86、CD40和细胞因子IL-12、IL-4、IL-10和TGF-β在基因水平的变化情况;使用高效气相-质谱联用技术(GC-MS)分析结肠内容物中短链脂肪酸的含量;采用苏木精-伊红染色对胰腺和结肠进行病理学观察和评分;同时通过流式细胞术分析胰腺中总巨噬细胞、M1型巨噬细胞、M2型巨噬细胞、树突细胞、CD4~+T细胞、CD8~+T细胞和调节型T细胞的数量变化;通过qPCR测定树突细胞表面标志物CD86和CD80和细胞因子IL-12、IL-23、IL-10和TGF-β在基因水平的表达情况;通过蛋白免疫印迹法测定影响树突细胞炎症细胞因子分泌的关键信号通路蛋白STAT3和NF-κB的磷酸化水平以及细胞因子信号抑制物SOCS1和SOCS3的表达情况;采用过继转移实验,探究GPR41缺失的树突细胞在T1D免疫环境中的成熟状态以及对T细胞的活化影响。实验结果表明,发病的NOD小鼠的胰腺和结肠中GPR41的表达显著下降;从STZ模型中观察到GPR41的缺失显著促进T1D的发展,具体表现为:GPR41缺失组小鼠空腹血糖明显增高,体重显著下降。胰腺中免疫细胞表面标志物的表达情况表明:促炎型细胞因子IL-12表达显著增加,抑炎性细胞因子IL-10、IL-4和TGF-β表达显著降低;肠道中的短链脂肪酸的含量表明:GPR41的缺失影响肠道益生菌的丰度,短链脂肪酸含量减少;结肠和胰腺的病理学评价可以看出:GPR41的缺失使得β细胞数量减少,肠道炎症浸润明显以及屏障破坏研究;胰腺的免疫细胞分析表明:GPR41的缺失促进树突细胞的成熟,并且促进CD4~+T细胞和CD8~+T细胞的活化,抑制调节型T细胞在胰腺中的作用;体外实验研究表明:GPR41的缺失是通过抑制SOCS3的表达,导致STAT3的磷酸化水平上升,IL-12的分泌增多,促进树突细胞的成熟;过继转移实验结果表明:T1D的炎症微环境更易加速GPR41缺失的树突细胞成熟,并且促进na?ve T细胞分化为CD4~+T细胞和CD8~+T细胞,增加IFN-γ的分泌,加速胰岛的浸润和β细胞的破坏,促进T1D的发病。本研究首次发现GPR41在1型糖尿病中发达降低,证实GPR41的缺失促进T1D的发病,破坏胰腺免疫微环境,导致树突细胞的成熟和效应T细胞的活化,而且通过SOCS3/STAT3信号通路介导的树突细胞的成熟,从而促进T细胞的活化,导致胰腺免疫细胞失衡,加速β细胞的死亡。因此,GPR41可能是一种有效预防和治疗T1D的潜在靶点,以及研究肠道和T1D关系的重要媒介物,为弄清肠道菌群在调节T1D发病提供了一种新的方向。