[目的]本研究旨在探讨糖尿病小鼠嗅觉损伤的发病机制。基于转录组学测序技术,筛选与糖尿病嗅球损伤密切相关的核心因子。其中,特别探讨筛选出的TGF-β1在嗅球损伤中的作用,探讨TGF-β1的促凋亡作用是否与嗅球神经元死亡有关,为临床上治疗糖尿病嗅觉损伤提供新的理论依据。[方法]200只周龄42-49天的C57雄性小鼠进行随机分组,分为正常对照6周组、正常对照12周组、糖尿病6周组、糖尿病12周组。造模前将小鼠禁食12h,所有糖尿病小鼠均用链脲佐菌素（streptozocin,STZ）以1kg称取150mg STZ的个体量一次性腹部注射诱导1型糖尿病鼠模型,正常对照组则用等量体积的柠檬酸缓冲液腹部注射。每天下午5点观察小鼠,及时更替垫料和饮用水。对注射STZ 72h后的小鼠进行空腹血糖测量,若出现空腹血糖≥16.67mmol/L且呈现“三多一少”症状,即多食、多饮、多尿则说明造模成功。对造模成功后的小鼠需第一周、第三周、第六周及第九周测量小鼠体重及空腹血糖。每次测量空腹血糖时都需要提早禁食12h。对成模后的6周、12周小鼠进行食物埋藏实验（buffed food test,BFT）。各组按需求分别取4-5只小鼠嗅球组织经多聚甲醛固定后进行石蜡包埋,用于后续的苏木素-伊红染色（Hematoxylin-Eosin stain,HE）观测组织病理学形态,免疫组织化学染色（immunohistochemistry,IHC）检测TGF-β1的定位表达变化。此外,将每组小鼠嗅球组织随机选取4只存于-80℃冰箱,用于后续RNA测序分析。剩余各组小鼠取新鲜组织用于做蛋白免疫印迹（Western blotting,WB）定量。为进一步在细胞层面验证相应的机制,本实验在体外进行了嗅球神经元细胞的原代培养。取出生不足24h的小鼠的嗅球,经过消化离心后接种至96孔板或6cm培养皿中,在神经元体外生长48h后进行高糖处理。96孔板中的神经元用于CCK8实验,6cm板中的神经元用于后续提取蛋白做WB。[结果]小鼠空腹血糖及体重的变化:按照之前规定的时间,在3-9周中,DM组的空腹血糖一直远高于NC组,且NC组小鼠的空腹血糖一直处于正常范围内。而DM组小鼠的体重一直远低于NC组的小鼠。小鼠嗅觉行为变化:6周小鼠中,糖尿病小鼠发现食物的潜伏期要长于正常对照组的小鼠,P＜0.001。在12周小鼠中,糖尿病小鼠发现食物的潜伏期也要长于正常对照组的小鼠,P＜0.05。RNA-Seq结果:共有22277个参考基因组中的基因;检测到已知基因数有17110个,比率（已知基因数/参考基因组中的基因总数）为76.81%;检测到的新基因数为749个。以P-value＜0.05、|Log2（FC）|≥1为标准筛选差异基因。筛选出有预期趋势的基因,即以正常组为参照,糖尿病组上调（或下调）的基因,确定预期基因;筛选出有研究意义的基因,发现在TGF-β通路上有两个因子Cdkn2n、TGFBR1有差异。且TGF-β调控多种生物功能的变化包括神经功能、损伤的调节等,故确定TGF-β通路为主要研究对象。而TGF-β通路中TGF-β1在该通路中发挥着核心作用,故确定TGF-β1为核心因子。组织病理学观察结果:光镜下观察嗅球组织HE染色切片,NC组组织结构清晰、呈层状排布,由外向内可见外从状层、僧帽细胞层、内从状层、颗粒细胞层,僧帽细胞层胞质深染,胞核大、着色深,而DM组僧帽细胞层的胞质疏松,细胞胞核颜色变浅,细胞排列杂乱。免疫组化实验结果:阴性对照为用PBS替代一抗而只加二抗的嗅球组织。阴性对照组未染上任何颜色。阳性对照组中,DM组比NC组着色更深、被染上的细胞数量更多、TGF-β1的表达更丰富,且在嗅球的僧帽细胞层中表达有明显增强。神经元培养结果:实验成功培养出了体外的嗅球神经元,细胞具有典型的神经元特征,即双极神经元形态,包括呈现圆形的胞体,一个较短小的树突和一个较狭长的轴突,且在神经元相接触的区域会观察到更多的轴突分支。高糖处理后的嗅神经元则出现了神经元之间连接减少、更易死亡的情况。CCK8结果:将高糖分为50mM,75mM,100mM三个梯度,并与正常对照组进行对比。高糖处理24h后,各组别之间对照均无差异。高糖处理48h后,正常对照组与50mM,75mM,100mM高糖组对照均有差异（P＜0.01）。而25mM高糖组与NC组对照无差异（P＞0.05）,50mM,75mM,100mM高糖组之间均无差异（P＞0.05）。根据分析实验结果可得,在48h时,100mM高糖组显示出神经元活性的抑制作用,且与NC组比较具有差异（P＜0.01）,因此认为100mM高糖,48h为最佳作用作用浓度与最佳作用时间。Western Blotting实验结果:在体内,将β-tubulin作为内参条带表达一致后,TGF-β1的蛋白印迹结果条带中,NC组蛋白条带表达较弱,DM组蛋白表达明显加强（P＜0.05）;将β-tubulin作为内参条带表达一致后,Cleaved Caspase-3的蛋白印迹结果条带中,NC组蛋白条带表达较弱,DM组蛋白表达明显增强（P＜0.05）。在体外,也出现了和体内一致的结果,即NC组的Cleaved Caspase-3蛋白条带表达较弱,而HG组（50mM）蛋白条带表达明显加强（P＜0.05）。[结论]1.糖尿病小鼠嗅觉损伤与嗅球的僧帽细胞TGF-β1表达明显增强有关;2.糖尿病嗅觉损伤中TGF-β1可能发挥了促凋亡的作用。