γ-氨基丁酸(GABA)是具备良好的食用安全性的非蛋白质氨基酸,在人体上主要是胰腺组织中大量存在。研究表明GABA在预防神经系统疾病、抗高血压、抗氧化、抗炎、抗菌和肠道保护等方面有作用,最新研究表明其在治疗糖尿病方面具有显著效果,但存在争议且作用机制尚不清楚。为了验证γ-氨基丁酸对空腹血糖(FBG)的调节和胰腺细胞的转分化作用,我们将健康小鼠分为野生(WT)对照组,GABA给药组和瑞格列奈(repaglinide)阳性给药组,且连续口服灌胃给药28天。结果表明GABA给药组与阳性组的空腹血糖水平都呈现下降趋势,但是GABA组降血糖影响稍弱于阳性组且GABA组并没有发现存在胰腺细胞转分化现象。为了进一步明确GABA对于糖尿病的治疗作用,我们在糖尿病模型兔中验证了GABA的降糖能力,前期实验中我们利用CRISPR/Cas9基因敲除技术对GCK基因进行敲除成功构建了青年发病成年糖尿病(MODY)型糖尿病模型,因此我们分为四组:野生(WT)对照组,野生GABA给药组,糖尿病模型组和糖尿病模型GABA给药组进行实验。每天定时连续口服给药12周,结果表明给药组家兔空腹血糖均有下降,但是模型给药组虽然血糖下降但仍处于高血糖状态,与此同时并未发现胰岛细胞转分化趋势。据文献报道肠道菌群可分解短链脂肪酸(SCFAs),影响胰岛素分泌及其敏感性从而参与糖尿病的发生发展。为了验证GABA是否会影响肠道菌群变化,我们对对照组及给药组的小鼠和家兔进行了16s rDNA和短链脂肪酸检测,结果表明GABA给药组小鼠及家兔均出现厚壁杆菌门减少,拟杆菌门增多。尤其是糖尿病模型兔给药后,与WT对照组相比其的肠道菌群在纲水平发生巨大改变;其中阿克曼菌、罗氏菌、另支菌和内脏臭气杆菌等多种有利于改善血糖的肠道菌群显著增多,说明模型给药组家兔的肠道菌群处于向健康状态调整的良性发展趋势;另一方面,WT给药组的菌群中丁酸肠杆菌、乳杆菌等与肠道内容物代谢分解相关的菌群显著增加,血清中短链脂肪酸水平检测结果显示家兔给药之后体内的乙酸,丙酸,正丁酸,异丁酸的含量增加,说明GABA给药后肠道朝着加速分解碳水化合物,促进短链脂肪酸产生从而调节血糖的趋势发展。综上所述,GABA在健康及糖尿病动物个体水平口服均具有降低空腹血糖和促进胰岛素分泌的功能。此外本实验证明糖尿病模型兔的肠道菌群与正常家兔有显著差异,健康和模型给药家兔个体的菌群均出现了正向良性调整,说明GABA通过调节肠道菌群的变化导致短链脂肪酸更多的产生,从而通过调节机体能量吸收达到降低血糖,调节机体生理状态的目的。