L’attivazione della microglia e la protezione della melatonina sono state segnalate nella retinopatia diabetica (DR). Se la melatonina possa regolare la microglia per proteggere la barriera emato-retinica interna (iBRB) rimane sconosciuto. In questo studio sono stati esplorati il ruolo della microglia nella rottura della iBRB e i meccanismi di regolazione della melatonina sulla microglia. Nelle retine di ratto diabetico, le microglia attivate proliferavano e migravano dalla retina interna a quella esterna, accompagnate da evidenti cambiamenti morfologici. Nel frattempo, è stata evidenziata una significativa perdita di albumina nel sito di stretta interazione tra le microglia attivate e i periciti e le cellule endoteliali danneggiate. In vitro, le citochine legate all’infiammazione, come il fattore di necrosi tumorale-α (TNF-α), l’ossido nitrico sintasi inducibile (iNOS), l’interleuchina (IL)-1β e l’arginasi-1 (Arg-1), sono aumentate significativamente nelle cellule BV2 _trattate con CoCl2. Il surnatante derivato dalle cellule BV2 _trattate con CoCl2 ha ridotto significativamente la vitalità cellulare e ha disgregato le proteine di giunzione sia nei periciti che nelle cellule endoteliali, provocando gravi perdite. La melatonina ha soppresso l’iperattivazione microgliale, diminuendo il numero di cellule e promuovendo le sue proprietà antinfiammatorie nella retina di ratto diabetico. Inoltre, la perdita di iBRB è stata attenuata e la copertura dei periciti è stata ripristinata dopo il trattamento con melatonina. In vitro, con il trattamento con melatonina in cellule BV2 trattate con _CoCl2, i fattori infiammatori sono diminuiti, mentre i fattori antinfiammatori sono aumentati, riducendo ulteriormente la perdita di periciti e aumentando le giunzioni strette. La melatonina ha disattivato la microglia attraverso l’ inibizione delle vie di segnalazione PI3K/Akt/Stat3/NF-κB, mantenendo così l’integrità della iBRB. I dati attuali supportano un ruolo causale della microglia attivata nella rottura dell’iBRB ed evidenziano il potenziale terapeutico della melatonina nel trattamento della DR attraverso la regolazione della microglia.