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目的:本研究旨在应用18F-FDG和18F-DPA-714联合活体脑显像,结合体外放射性自显影和病理学实验探讨糖尿病脑病期的脑葡萄糖代谢与神经炎症的改变,观察相关感兴趣脑区神经元细胞及神经胶质细胞的形态以及数量改变,以期加深对糖尿病相关认知功能障碍疾病的认识。方法:8周龄雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠分为模型组与对照组,模型组在造模前用高脂鼠粮饲喂8周后于腹腔单次注射STZ,造模成功后需高脂喂养至实验结束以保持模型稳定;对照组普通鼠粮饲喂。成模后4周为糖尿病亚组（DM,n=10）,成模后28周为糖尿病脑病亚组（DE,n=9）;对照组分为糖尿病同龄对照亚组（DM-CON,n=10）,糖尿病脑病同龄对照亚组（DE-CON,n=9）。每2周记录大鼠空腹血糖、体重和24h内摄食饮水量。采用Morris水迷宫测试大鼠空间定位的学习与记忆能力。各组大鼠行18F-FDG和18F-DPA-714 Micro-PET/CT脑显像,图像经PMOD软件分割脑区及数据处理,获得感兴趣脑区（全脑,额叶皮层,海马,小脑）的SUVmean值。体外实验采用ELISA法检测各组大鼠外周血清脂代谢及促炎症因子水平。每组随机选6只大鼠,以18F-FDG（n=3）和18F-DPA-714（n=3）两种示踪剂行放射性自显影实验,通过手动勾画感兴趣脑区得到平均密度值。每组再另选3只大鼠PFA灌流取脑,选择额叶及海马脑区制成石蜡切片,行HE、尼氏及免疫荧光染色的病理学实验。结果:1.大鼠血糖、体重及摄食饮水量变化 与对照组相比,模型组大鼠持续高血糖状态;与对照组相比,模型组大鼠体重呈先增加后减少的改变;与对照组比,模型组大鼠24h内摄食饮水量显著增加。2.大鼠血清学变化 与DE-CON组相比,DE组大鼠血清TC、TG及LDL数值显著增加,血清HDL显著降低;与DE-CON组相比,DE组大鼠血清IL-1β及TNF-α显著增加;与DM-CON组相比,DM组大鼠血清IL-1β显著增加,TNF-α无显著差异。3.空间学习记忆能力变化 各组大鼠逃避潜伏期随训练天数增加逐渐缩短,与DE-CON组相比,DE组大鼠在第3、4d逃避潜伏期显著增加,且在第5d的空间测试中经过原平台位置的次数显著减少;与DM-CON组相比,DM组大鼠刚出现逃避潜伏期增长趋势,但差异无统计学意义,第5d的测试中经过原平台位置的次数减少。4.Micro-PET脑内显像4.1 18F-FDG 与DE-CON组相比,DE组大鼠全脑,额叶皮层,海马及小脑的SUVmean显著降低;与DM-CON组相比,DM组大鼠各脑区SUVmean尚未出现显著降低。与DE-CON组相比,DM-CON组全脑,额叶皮层,海马及小脑的SUVmean降低;与DE组相比,DM组大鼠各脑区的SUVmean无显著差异。4.2 18F-DPA-714 与DE-CON组相比,DE组大鼠全脑,额叶皮层,海马及小脑的SUVmean显著升高;与DM-CON组相比,DM组大鼠各脑区SUVmean尚未出现显著升高。与DE-CON组比,DM-CON组在全脑,额叶皮层,海马及小脑的SUVmean降低,与DE组比,DM组各脑区SUVmean显著降低。5.放射性自显影5.1 18F-FDG放射性自显影 与DE-CON组比,DE组大鼠皮层/小脑、海马/小脑平均密度比值显著降低,与DM-CON组比,DM组大鼠平均密度比值尚未出现显著降低。5.2 18F-DPA-714放射性自显影 与DE-CON组比,DE组大鼠皮层/小脑及海马/小脑平均密度比值显著升高,与DM-CON组比,DM组大鼠平均密度比值尚未出现显著升高。6.病理学实验6.1 HE及尼氏染色 HE染色示DE-CON组、DM-CON组及DM组大鼠额叶皮层及海马脑区神经元细胞排列规整,形态完好,细胞核清晰,尼氏染色示尼氏小体较丰富;HE染色示DE组大鼠额叶皮层及海马脑区神经元细胞排列密度降低,可见部分神经元细胞凋亡,脑室略扩张,部分脑区有脑萎缩趋势,出现核固缩,核膜、胞膜边界不清,尼氏染色示尼氏小体减少。6.2免疫荧光染色 与DE-CON组比,DE组额叶皮层及海马脑区神经元细胞显著减少,神经胶质细胞活化,小胶质细胞数量增多,凋亡的神经元附近出现大量体积增大的星形胶质细胞。结论:1.糖尿病脑病大鼠发生认知功能下降,脑内18F-FDG摄取降低,18F-DPA-714摄取升高;糖尿病脑病大鼠神经元细胞减少,小胶质细胞及星形胶质细胞增加。2.应用18F-FDG和18F-DPA-714 PET脑显像有助于检测糖尿病脑病中神经元及神经胶质细胞变化趋势,为临床早期诊治提供帮助。