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本文应用影像学、细胞生物学和分子生物学等技术，从整体水平、细胞水平和分子水平三个层次上，开展了“糖尿病脑病的PET/CT显像及与IGF1R的相关性研究”工作，探讨了PET/CT显像在糖尿病脑病诊断及机制研究中的可能性，同时揭示了IGF1R在糖尿病脑病发生、发展中的重要作用。1.糖尿病脑病大鼠的PET/CT显像及免疫组化研究通过STZ诱导及水迷宫筛选，建立糖尿病大鼠模型及糖尿病脑病大鼠模型。利用PET/CT检测模型大鼠脑部糖代谢水平，免疫组织化学技术检测IR、IGF1R和Glut4的含量变化情况。与正常对照组相比，糖尿病模型组与糖尿病脑病模型组SUV明显减低，糖尿病脑病模型组大鼠葡萄糖代谢率下降更为明显。糖尿病脑病组大鼠出现IGF1R表达增高而Glut4下降的现象，特别值得关注的是相对于正常对照组，只患有糖尿病而未患脑病的大鼠海马区IGF1R表达水平出现显著降低，各组IR表达量无明显差异。2.IGF1R缺失的PC12细胞构建及筛选利用慢病毒包装转染技术，抑制IGF1R在神经胶质瘤细胞PC12中的表达，为后续研究提供重要的研究模型。半定量RT-PCR、Western Blot法检测siRNA对IGF1R的影响，进一步通过G418筛选获得了IGF1R低表达的稳转细胞株ΔIGF1R-PC12。3.IGF1R缺失对PC12细胞糖代谢及相关信号转导通路的影响该部分研究在细胞水平上关注了IGF1R缺失对细胞糖代谢及Akt信号通路的影响。葡萄糖氧化酶法检测IGF1R缺失对PC12细胞消耗葡萄糖的影响；液体闪烁计数法检测IGF1R缺失对PC12细胞摄取葡萄糖的影响；实时定量PCR法检测IGF1R缺失对PC12细胞Glut4的mRNA表达的影响；免疫印迹法检测IGF1R缺失对PC12细胞Phospho-Insulin R、SRC、Phospho-SRC、Akt、Phospho-Akt、IGF1R、PI3K p85、Glut4等蛋白表达的影响。IGF1R缺陷提高了PC12细胞葡萄糖消耗，但仍不能完全逆转Aβ25-35对细胞消耗葡萄糖能力的损害；IGF1R缺陷可促进胰岛素刺激下的PC12细胞葡萄糖摄取量，同时这种效应具有浓度和时间依赖性；IGF1R的缺失提高了胰岛素对PC12细胞IR和IRS磷酸化的敏感性，对本研究非常重要的是在ΔIGF1R-PC12细胞中，IR对胰岛素表现出的亲和力，仅需要正常PC12细胞感知胰岛素浓度的1/100（0.1nM）；在IGF1R敲除的PC12细胞中，Akt磷酸化通路被激活，引起胰岛素受体相关通路对胰岛素的敏感性被大幅提升。本文应用PET/CT技术开展了糖尿病脑病的机制研究，发现了IGF1R信号通路在糖尿病脑病发病过程中的重要作用。此项研究，为相关神经系统疾病理论研究开辟了新方向，同时也为治疗糖尿病脑病及相关药物开发提供了新思路和靶位点。