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背景:热性惊厥(febrile seizures,FS)是儿童时期常见的疾病,其发病过程涉及复杂的病理生理机制,如离子通道异常、炎性介质诱导、遗传因素等。虽然确切的发病机制尚不明确,但已有的大量证据表明炎症反应在FS的发生发展中起到重要作用。星形胶质细胞作为中枢神经系统的重要细胞之一,在FS发生过程中参与了免疫炎性反应的调节。高热刺激下星形胶质细胞反应性增生,造成神经元损伤并提高神经元的兴奋性。已证明核因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)作为一种核转录因子,在FS中主要参与下游炎症因子的转录调控。本实验室前期通过热水浴诱导和人工定向选择繁育的方法筛选出FS敏感鼠和耐受鼠,并利用全基因组表达谱基因芯片筛选出候选FS易感基因;经过基因芯片数据分析,选取二肽基肽酶IV(Dipeptidyl peptidase-4,DPP4)作为FS候选易感基因进行研究;动物实验发现DPP4抑制剂可以有效抑制FS的发作。本文探讨了 DPP4抑制剂在FS的炎症发生过程中的作用及分子机制,为防治此类疾病提供了实验基础和理论依据。目的:检测FS大鼠皮层区域及热诱导的原代星形胶质细胞DPP4的表达;初步探讨DPP4抑制剂对FS大鼠星形胶质细胞激活及炎症产生的抑制作用,并探究其分子机制。方法:(1)检测DPP4在FS大鼠皮层及星形胶质细胞中的表达。利用经典的热水浴诱导惊厥的方法建立热性惊厥大鼠模型,Western blot、Q-PCR检测热性惊厥大鼠皮层区域DPP4蛋白及基因的表达;离体培养原代的大鼠星形胶质细胞,将原代星形胶质细胞置于43℃模拟体内高热环境,使用免疫荧光检测星形胶质细胞DPP4的表达及分布,Western blot并检测DPP4的蛋白表达变化。(2)动物水平检测DPP4抑制剂西他列汀(sitagliptin)对星形胶质细胞激活的作用和对炎症因子表达的影响。免疫组化方法检测FS大鼠海马和皮层区域星型胶质细胞的激活情况;ELISA和Q-PCR的方法检测各组大鼠皮层部位炎症因子IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-10蛋白及基因的表达。(3)利用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)处理大鼠原代星形胶质细胞,建立炎症激活的细胞模型,检测西他列汀处理对该模型中炎症因子分泌的影响。ELISA和Q-PCR的方法检测各组细胞炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α以及IL-10的蛋白及基因表达。(4)动物和细胞水平检测DPP4抑制剂西他列汀对NF-κB信号通路的影响。免疫荧光检测西他列汀处理前后热性惊厥大鼠星形胶质细胞NF-κB p65亚基的磷酸化水平;Western blot的方法检测西他列汀和PDTC(NF-κB信号通路阻断剂)对NF-κB p65亚基的磷酸化水平的影响。结果:(1)热性惊厥大鼠皮层中DPP4蛋白及mRNA表达水平增加,DPP4在大鼠皮层星形胶质细胞胞浆和细胞膜均有表达,并在热诱导后表达有所增加。(2)DPP4抑制剂西他列汀能显著抑制热性惊厥大鼠海马和皮层区域星形胶质细胞的激活,免疫组化结果显示模型组海马和皮层区域中激活的星形胶质细胞数量明显高于对照组,西他列汀处理可显著降低模型组GFAP阳性细胞数;西他列汀处理能够降低热性惊厥大鼠皮层组织中促炎因子IL-1β、TNF-α、IL-6的蛋白及mRNA水平,对IL-10的表达无明显影响。(3)西他列汀显著降低LPS诱导的原代星形胶质细胞炎症模型中促炎因子IL-1β、TNF-α、IL-6 的表达,并且降低 IL-1β、TNF-α、IL-6 的 mRNA水平,对IL-10无明显影响。(4)免疫荧光双标结果显示DPP4抑制剂西他列汀能够显著降低热性惊厥大鼠皮层星形胶质细胞中磷酸化的NF-κB p65水平;Western blot结果显示,西他列汀和PDTC能够显著降低热性惊厥大鼠皮层及原代培养的星形胶质细胞中NF-κB p65的磷酸化水平。结论:在热性惊厥大鼠皮层及热诱导的星形胶质细胞中DPP4的表达增加,抑制DPP4可以降低热性惊厥大鼠脑内星形胶质细胞的激活,体内及体外实验表明DPP4抑制剂可降低热性惊厥大鼠皮层及LPS诱导下的星形胶质细胞中炎症因子IL-1β、TNF-α、IL-6的表达和NF-κB的活性。因此,DPP4抑制剂西他列汀可作为治疗热性惊厥的潜在靶向药物。