探讨褪黑激素（melatonin，MT）对糖尿病db/db小鼠肾脏的保护作用是否与调节Toll样受体4(Toll-like receptor 4，TLR4）信号通路有关。
方法选取48只10周龄雄性db/db小鼠，按完全随机法分为db/db组、db/db+MT 50 μg/kg组、db/db+MT 100 μg/kg组和db/db+MT 200 μg/kg组，每组12只。MT腹腔注射给予。另选12只db/m小鼠作为对照组，db/m与db/db小鼠腹腔注射相同体积的磷酸盐缓冲液（PBS）／二甲亚砜（DMSO）溶液。12周末测定血糖、体重、肾重及24 h尿白蛋白排泄率（UAER）；光镜观察肾组织病理改变；免疫组化检测肾组织TLR4、核因子κB p65（NF-κB p65）、巨噬细胞（ED-1阳性细胞）表达；Western印迹检测肾组织TLR4、转接信号髓分化因子88（myeloid differentiation factor 88，MyD88）、β干扰素TIR结构域衔接蛋白（TIR-domain-containing adaptor inducing interferon-β，TRIF）、干扰素调节因子3（interferon regulatory factor 3，IRF-3）及NF-κB p65蛋白表达；实时定量PCR检测肾组织肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）与单核细胞趋化蛋白1(MCP-1) mRNA表达。
结果12周末db/db组小鼠血糖、体重、肾重及24 h UAER明显高于db/m组（P<0.01），db/db+MT（100、200 μg/kg）组肾重及db/db+MT（50、100、200 μg/kg）组24 h UAER明显低于db/db组（P<0.01）；与12周末db/m小鼠相比，db/db小鼠系膜扩张指数和肾小管-间质损伤指数评分明显增加（P <0.01），50、100、200 μg/kg MT可显著改善肾组织病理改变（P <0.05）；免疫组化显示12周末db/db小鼠肾组织TLR4、NF-κB p65和ED-1表达明显高于db/m小鼠（P<0.01），而db/db+MT（50、100、200 μg/kg）组小鼠肾组织TLR4、NF-κB p65和ED-1表达明显低于db/db组（P<0.05）；Western印迹显示12周末db/db组小鼠TLR4、MyD88、TRIF、IRF-3及NF-κB p65蛋白表达明显高于db/m组（P<0.05或P<0.01），而db/db+MT（50、100、200 μg/kg）组小鼠TLR4、MyD88、TRIF、IRF-3及NF-κB p65蛋白表达较db/db组明显下降（P<0.05）；实时定量PCR结果表明db/db小鼠肾组织TNF-α、MCP-1 mRNA表达明显高于db/m组（P<0.01），而db/db+MT（50、100、200 μg/kg）组肾组织TNF-α、MCP-1 mRNA表达明显低于db/db组（P<0.01）。
结论褪黑激素可能部分通过下调TLR4信号通路抑制炎性反应从而减轻糖尿病肾脏的损害。