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Asprosin是由原纤维蛋白前体（profibrillin,FBN1基因编码）裂解产生的含140个氨基酸残基的C末端蛋白片段分子,具有促进肝糖释放、升高血糖的生理功能,已被证实是2型糖尿病的高危险因素。探讨Asprosin在糖尿病认知功能障碍（diabetes-associated cognitive decline,DACD）中的作用具有重要意义。N6-甲基腺嘌呤（N6-methyladenosine,m6A）是真核生物mRNA最常见的修饰形式。研究表明海马METTL3-m6A-YTHDF1轴可正向调控学习与记忆,甲基转移酶METTL3催化形成的m6A修饰促进学习记忆,而m6A对学习记忆的调控依赖于识别蛋白YTHDF1。故我们将从调控海马METTL3-m6A-YTHDF1轴的视角阐释DACD的发病机制。综上,Asprosin是否通过负调控海马METTL3-m6A-YTHDF1轴介导DACD的发生呢?为回答上述科学问题,我们从以下三个方面进行研究:1)明确糖尿病大鼠在认知受损的同时存在海马组织Asprosin表达升高和METTL3-m6A-YTHDF1轴紊乱;2)明确海马过表达Asprosin可使正常大鼠海马METTL3-m6A-YTHDF1轴紊乱、认知功能受损;3)明确沉默海马Asprosin能改善糖尿病大鼠的认知功能并使其海马METTL3-m6A-YTHDF1轴恢复正常。第一部分糖尿病大鼠同时存在认知受损、海马组织Asprosin表达升高和METTL3-m6A-YTHDF1轴紊乱研究目的:明确DACD与海马Asprosin、METTL3-m6A-YTHDF1轴的异常改变相关。研究方法:在高脂饮食（high fat diet,HFD）喂养4周后,给予SD大鼠腹腔注射STZ（30 mg/kg）建立糖尿病模型。8周后采用新物体识别（Novel object recognition,NOR）试验、Morris水迷宫（Morris water maze,MWM）试验评估大鼠的认知功能;RT-qPCR检测海马组织Asprosin mRNA水平;Western blot检测海马组织Asprosin、突触相关蛋白（PSD95和SYN1）、谷氨酸受体（NMDAR1、NMDAR2A、NMDAR2B、GluA1和GluR2）、METTL3和YTHDF1的表达;比色法定量检测m6A修饰丰度;m6A-seq及转录组测序检测海马m6A修饰及基因表达的改变。研究结果:1)糖尿病大鼠存在认知功能障碍:糖尿病大鼠在NOR试验中的分辨指数显著降低;在MWM试验中找到平台潜伏期明显延长,在目标象限停留时间百分比和穿过逃逸平台的次数均显著减少,表明糖尿病大鼠存在认知功能障碍。2)糖尿病大鼠海马突触可塑性受损:糖尿病大鼠海马组织突触相关蛋白PSD95和SYN1蛋白表达水平均明显降低;谷氨酸受体NMDAR1、NMDAR2A、NMDAR2B、GluA1和GluR2蛋白表达显著升高,表明糖尿病大鼠海马突触可塑性受损。3)糖尿病大鼠海马组织Asprosin水平增高:糖尿病大鼠海马组织Asprosin mRNA及蛋白表达水平均升高。4)糖尿病大鼠海马METTL3-m6A-YTHDF1轴紊乱:糖尿病大鼠海马组织m6A修饰丰度降低,METTL3、YTHDF1表达明显下降,表明糖尿病大鼠海马METTL3-m6A-YTHDF1轴紊乱。5)糖尿病大鼠海马组织的m6A修饰和基因表达的变化:m6A-seq数据鉴定出糖尿病大鼠海马组织有692个m6A修饰上调的差异peak和1210个m6A修饰下调的差异peak,功能注释主要富集于树突棘发育、轴突再生;转录组测序发现糖尿病大鼠海马组织有140个上调的差异表达基因和99个下调的差异表达基因,功能注释主要富集于突触、帕金森病、氧化磷酸化、阿尔兹海默病;转录组测序和m6A-seq的关联分析发现糖尿病大鼠海马组织有28个差异基因,功能注释主要富集于帕金森病、阿尔兹海默病。第二部分海马过表达Asprosin可诱导大鼠认知功能障碍和海马METTL3-m6A-YTHDF1轴紊乱研究目的:明确海马过表达Asprosin能诱导认知功能障碍、海马突触可塑性受损及海马METTL3-m6A-YTHDF1轴紊乱。研究方法:SD大鼠通过侧脑室注射腺相关病毒过表达载体AAV-Asprosin。4周后采用NOR试验、MWM试验评估大鼠的认知功能,RT-qPCR检测海马组织Asprosin mRNA水平;Western blot检测海马组织Asprosin、突触相关蛋白、谷氨酸受体、METTL3和YTHDF1的表达;透射电镜观察海马突触超微结构;高效液相色谱-质谱检测海马组织谷氨酸含量;比色法定量检测m6A修饰丰度;m6A-seq及转录组测序检测海马m6A修饰及基因表达的改变。研究结果:1)海马过表达Asprosin诱导大鼠认知功能障碍:海马过表达Asprosin显著降低正常大鼠在NOR试验中的分辨指数,明显延长在MWM试验中找到平台潜伏期,显著减少在目标象限停留时间百分比和穿过逃逸平台的次数,表明海马过表达Asprosin使正常大鼠的认知功能受损。2)海马过表达Asprosin损伤正常大鼠的海马突触可塑性:海马过表达Asprosin可降低正常大鼠海马组织突触相关蛋白PSD95和SYN1蛋白的表达水平,升高谷氨酸受体NMDAR1、NMDAR2A、NMDAR2B、GluA1和GluR2蛋白表达水平;降低海马CA1、CA3和DG区突触数密度,显著减少突触活性区长度和突触后致密物厚度,明显增宽突触间隙宽度;对海马组织谷氨酸水平无影响。以上结果表明海马过表达Asprosin损伤正常大鼠的海马突触可塑性。3)海马过表达Asprosin使正常大鼠海马METTL3-m6A-YTHDF1轴紊乱:海马过表达Asprosin下调海马组织m6A丰度,降低海马组织METTL3、YTHDF1表达,提示海马过表达Asprosin使正常大鼠海马METTL3-m6A-YTHDF1轴紊乱。4)海马过表达Asprosin对正常大鼠海马组织m6A修饰及基因表达的影响:m6A-seq数据鉴定出海马过表达Asprosin大鼠海马组织有1014个m6A修饰上调的差异peak和759个m6A修饰下调的差异peak,功能注释主要富集于G蛋白偶联受体活性及信号通路、免疫应答、NOD样受体信号通路、神经活性配体受体相互作用;转录组测序发现海马过表达Asprosin大鼠海马组织有79个上调的差异表达基因和83个下调的差异表达基因,功能注释主要富集于离子型谷氨酸受体、AMPA受体活性的调节、突触后密度、树突棘形态发生及PI3K-Akt信号通路;转录组测序和m6A-seq的关联分析发现海马过表达Asprosin大鼠海马组织有10个差异基因,功能注释主要富集于Hippo信号通路。第三部分沉默海马Asprosin能逆转糖尿病大鼠海马METTL3-m6A-YTHDF1轴紊乱、改善其认知功能研究目的:明确沉默海马Asprosin能改善糖尿病大鼠的认知功能并使海马METTL3-m6A-YTHDF1轴恢复正常。研究方法:SD大鼠给予HFD喂养4周,在腹腔注射STZ（30 mg/kg）前预先侧脑室注射AAV-Asprosin-sh RNA,8周后采用NOR试验、MWM试验评估大鼠的认知功能,RT-qPCR检测海马组织Asprosin mRNA水平;Western blot检测海马组织Asprosin、突触相关蛋白、谷氨酸受体、METTL3和YTHDF1的表达;透射电镜观察海马突触超微结构;高效液相色谱-质谱检测海马组织谷氨酸含量;比色法定量检测m6A修饰丰度;m6A-seq及转录组测序检测海马m6A修饰及基因表达的改变。研究结果:1)沉默海马Asprosin改善糖尿病大鼠的认知功能:沉默海马Asprosin显著增加糖尿病大鼠在NOR试验中的分辨指数,缩短在MWM试验中找到平台潜伏期,增加在目标象限停留时间百分比和穿过逃逸平台的次数,表明沉默海马Asprosin改善糖尿病大鼠的认知功能。2)沉默海马Asprosin改善糖尿病大鼠的海马突触可塑性:沉默海马Asprosin升高糖尿病大鼠海马组织突触相关蛋白PSD95和SYN1蛋白表达水平,降低谷氨酸受体NMDAR1、NMDAR2A、NMDAR2B、GluA1和GluR2蛋白表达水平;降低糖尿病大鼠海马组织谷氨酸水平;增加海马CA1、CA3和DG区突触数密度,增加突触活性区长度和突触后致密物厚度,减少突触间隙宽度。表明沉默海马Asprosin改善糖尿病大鼠的海马突触可塑性。3)沉默海马Asprosin使糖尿病大鼠海马METTL3-m6A-YTHDF1轴恢复正常:沉默海马Asprosin上调海马组织m6A修饰丰度;增加海马组织METTL3、YTHDF1表达,表明沉默海马Asprosin可恢复糖尿病大鼠海马METTL3-m6A-YTHDF1轴。4)沉默海马Asprosin对糖尿病大鼠海马组织m6A修饰及基因表达的影响:m6A-seq数据鉴定出沉默海马Asprosin的糖尿病大鼠海马组织有845个m6A修饰上调的差异peak和736个m6A修饰下调的差异peak,功能注释主要富集于糖酵解和糖异生、NOD样受体信号通路、免疫应答、钙信号通路;转录组测序发现沉默海马Asprosin的糖尿病大鼠海马组织有140个上调的差异表达基因和99个下调的差异表达基因,功能注释主要富集于固有免疫应答、帕金森病、氧化磷酸化、PI3K-Akt信号通路;m6A-seq的关联分析发现沉默海马Asprosin的糖尿病大鼠海马组织有29个差异基因,功能注释主要富集于炎症反应、神经活性配体受体相互作用、PI3K-Akt信号通路。结论:Asprosin通过负调控海马METTL3-m6A-YTHDF1轴介导糖尿病认知功能障碍的发生。