目的:糖尿病脑病(Diabetic Encephalopathy,DE)是指糖尿病引起的认知功能损伤及大脑的神经生理和Captisol纯度结构的改变,表现为认知和运动功能障碍,严重者甚至发展为痴呆。当前有关DE发生机制的研究主要涉及氧化应激损伤、胰岛素信号通路异常、阿尔茨海默样病变等,机制复杂且各种机制之间多有串扰。作为一种慢性代谢性疾病,糖尿病导致的炎症反应在其并发症中的作用越来越受到重视,但其在糖尿病脑部并发症的研究较少。本研究关注促炎细胞因子干扰素γ(Interferon-GSI-IX纯度gamma,IFN-γ)在糖尿病脑内的变化及其在DE发生过程中的可能作用,进一步通过抗炎药物地塞米松干预,探索抗炎治疗是否对糖尿病大鼠认知功能有改善的作用。本研究构建SD糖尿病大鼠模型,检测其大脑IFN-γ的变化。结果显示IFN-γ在糖尿病大脑皮层和海马区表达增加,通过免疫荧光共标记实验证实糖尿病脑内的IFN-γ过表达主要来源于激活的小胶质细胞。同时,实验检测发现糖尿病脑内典型焦亡途径的执行者Caspase-1和GSDMD-N表达也有所增加,提示该通路可能参与了糖尿病脑病的进程。接着,为进一步验证INF-γ表达变化与经典焦亡通路的关系,基于文献报道,设计了地塞米松在体干预实验。结果表明,地塞米松能够抑制脑内小胶质细胞的激活和IFN-γ的表达,同时发现,IFN-γ抑制后Caspase-1介导的经典细胞焦亡也得到缓解。最后,通过行为学实验也证实了地塞米松干预后糖尿病大鼠糖尿病相关认知功能和焦虑有改善作用。这些结果表明促炎因子IFN-γ是促进糖尿病脑病焦亡过程的起始因子,为理解糖尿病脑病理机制提供了新的思路,同时也证明了地塞米松抗炎治疗改善糖尿病引起的脑功能障碍。方法:SD大鼠高脂高糖饮食并进行STZ腹腔注射构建大鼠糖尿病模型,检测血糖、摄食、进水、尿量、体重、行为学实验确定模型成功;Western blot检测比较正常和糖尿病大鼠大脑皮层及海马区IFN-γ和Caspase-1、GSDMD-N炎症损伤相关指标的变化情况;免疫荧光共标记定位IFN-γ的来源;口服抗炎药物地塞米松在体抑制IFN-γ表达后检测对糖尿病大鼠炎症因子损伤相关指标的影响;行为学实验探究大鼠认知功能的改变。结果:1.大鼠糖尿病模型建立及相关指标的检测SD大鼠高脂高糖饮食并配合小剂量STZ腹腔注射构建大鼠糖尿病模型,检测血糖、摄食、进水、尿量、体重、肝脏脂肪浸润等确定模型成功;2.检测大鼠脑内炎症因子IFN-γ蛋白表达变化IFN-γ的检测:WB检测大脑皮层区及海马区DM组大鼠IFN-γ含量明显高于Ctrl组(P<0.05);免疫荧光结果显示DM组大鼠脑内IFN-γ含量明显高于Ctrl组(P<0.05),且IFN-γ多于小胶质细胞标记物IBA-1共标记,提示小胶质细胞的激活是糖尿病脑内IFN-γ的主要来源。3.糖尿病大鼠脑内焦亡信号通路蛋白GSDMD-N、Caspase-1检测(1)大鼠脑内GSDMD-N含量检测:在皮层区及海马区内,DM组大鼠GSDMD-N含量较Ctrl组均明显增高且统计学意义(P<0.05);(2)大鼠脑内Caspase-1检测:在皮层区内DM组大鼠Caspase-1含量明显高于Ctrl组(P<0.05),且在海马区内Caspase-1较Ctrl组也呈增高(P<0.05);(3)在大脑皮层及海马区免疫荧光显示,DM组大鼠Caspase-1(阳性细胞计数)均明显高于Ctrl组(P<0.05);4.抗炎药物地塞米松干预IFN-γ后对经典焦亡通路的影响4.1 IFN-γ抑制实验及效果验证:给予实验组地塞米松5毫克,连续7天后,检测发现糖尿病组大鼠脑内皮层区及海马体内的IFN-γ含量均明显降低(P<0.05);4.2在体干预IFN-γ表达对脑内焦亡信号蛋白代谢调节:糖尿病组较正常组大鼠脑内的焦亡medium-chain dehydrogenase信号蛋白GSDMD-N、Caspase-1表达量明显下降。5.地塞米松干预后对糖尿病大鼠认知功能的影响通过Y字迷宫和高架十字迷宫探究糖尿病大鼠认知功能实验中得出,糖尿病大鼠较正常组大鼠,出现明显认知功能障碍和抑郁倾向,学习能力探究未知区域的学习活动行为也减弱且具有统计学意义,地塞米松给予干预治疗后糖尿病大鼠认知功能障碍得到明显改善且具有明显的统计学意义(P<0.05)。结论:SD大鼠配合HDF饲料饲养和STZ小剂量诱导成功构建糖尿病模型。行为学实验结果印证SD大鼠出现明显的认知功能障碍。糖尿病大鼠脑内焦亡信号蛋白GSDMD-N、Caspase-1增加;在糖尿病大鼠脑内认知相关脑区(皮层及海马区)IFN-γ含量明显增加,小胶质细胞被激活;地塞米松治疗后糖尿病脑内IFN-γ蛋白含量明显下降且经典细胞焦亡信号蛋白表达也明显下降且动物行为学得到明显改善。综上,我们认为糖尿病相关因素导致的IFN-γ增加能够激活糖尿病大鼠脑内焦亡信号通路抗炎药物地塞米松通过抑制上述途径改善糖尿病导致的认知功能。