Über die Aktivierung von Mikroglia und den Schutz durch Melatonin wurde bei diabetischer Retinopathie (DR) berichtet. Ob Melatonin die Mikroglia regulieren kann, um die innere Blut-Retina-Schranke (iBRB) zu schützen, ist noch unbekannt. In dieser Studie wurden die Rolle der Mikroglia beim Abbau der iBRB und die Mechanismen der Melatoninregulierung auf Mikroglia untersucht. In der diabetischen Rattennetzhaut vermehrten sich aktivierte Mikroglia und wanderten von der inneren Netzhaut zur äußeren Netzhaut, begleitet von deutlichen morphologischen Veränderungen. An der Stelle, an der es zu einer engen Interaktion zwischen aktivierten Mikroglia und den geschädigten Perizyten und Endothelzellen kam, wurde ein signifikanter Austritt von Albumin festgestellt. In vitro waren entzündungsbedingte Zytokine wie Tumor-Nekrose-Faktor-α (TNF-α), induzierbare Stickoxid-Synthase (iNOS), Interleukin (IL)-1β und Arginase-1 (Arg-1) in mit _CoCl2 behandelten BV2-Zellen deutlich erhöht. Der Überstand aus _{CoCl2-behandelten} BV2-Zellen verringerte die Lebensfähigkeit der Zellen signifikant und zerstörte die Verbindungsproteine sowohl in den Perizyten als auch in den Endothelzellen, was zu schweren Leckagen führte. Melatonin unterdrückte die mikrogliale Überaktivierung, d.h. es verringerte die Zellzahl und förderte seine entzündungshemmenden Eigenschaften in diabetischen Rattennetzhäuten. Darüber hinaus wurde der Austritt von iBRB vermindert und die Perizytenbedeckung wurde nach der Melatoninbehandlung wiederhergestellt. In vitro wurden durch die Behandlung mit Melatonin in _{CoCl2-behandelten} BV2-Zellen die Entzündungsfaktoren verringert, während die entzündungshemmenden Faktoren erhöht wurden, was den Perizytenverlust weiter reduzierte und die Tight Junctions erhöhte. Melatonin deaktivierte die Mikroglia über die Hemmung der PI3K/Akt/Stat3/NF-κB-Signalwege, wodurch die Integrität der iBRB erhalten blieb. Die vorliegenden Daten belegen eine kausale Rolle aktivierter Mikroglia bei der Zerstörung der iBRB und unterstreichen das therapeutische Potenzial von Melatonin bei der Behandlung von DR durch Regulierung der Mikroglia.