水氟与骨密度和骨钙素的剂量效应关系研究

目的 分析水氟与骨密度(BMD)、血清骨钙素(BGP)的剂量-效应关系,探讨BMD和血清BGP作为氟中毒早期骨损伤筛查指标的可能性.方法 2006年选择江苏省宿迁市地方性氟中毒重病区村瓦庙村(氟接触组)103例和非病区村新淮村(对照组)43例居民,调查性别、年龄、身高、体质量,测定家庭手压井水氟、BMD及血清BGP水平.根据水氟四分位间距进行分组,分析水氟与BMD和血清BGP的关系,应用Curve Expert 1.3软件拟合水氟与BMD、血清BGP异常率的剂量-效应关系方程.结果 氟接触组的男、女性家中的饮水氟[(2.38±0.68)、(2.62±0.91)mg/L]均高于对照组[(0.35±0.08)、(0.36±0.07)mg/L],组间比较差异均有统计学意义(t值分别为14.27、11.08,P均<0.01);氟接触组男性BMD[(0.78±0.07)g/cm2]低于对照组[(0.83±0.08)g/cm2],组间比较差异有统计学意义(t=2.37,P<0.05).氟接触组男性、女性的血清BGP[(4.17±0.67)、(4.11±0.57)μg/L]均高于对照组[(1.48±0.40)、(1.44±0.39)μg/L],组间比较差异有统计学意义(t值分别为17.64、19.40,P均<0.01).水氟≥2.92 mg/L组的BMD[(0.66μ0.15)g/cm2]低于<0.42 mg/L组[(0.76±0.12)g/cm2],组间比较差异有统计学意义(P<0.01).水氟0.42～、2.05～、≥2.92 mg/L组的血清BGP[(3.83±1.07)、(4.22±0.72)、(3.99±0.63)μg/L]均高于<0.42 mg/L组[(1.44±0.37)μg/L],组间比较差异均有统计学意义(P均<0.01);水氟与BMD异常率的剂量-效应关系方程为Y=(0.284-0.058x)-<'1.260>,r=0.999 94;水氟与血清BGP异常率的剂量-效应关系方程为Y=100.05/(1+78.62e<'-4.55x>),r=0.99999.结论 水氟与BMD、血清BGP均有剂量-效应关系,BMD和血清BGP有可能作为氟中毒特别是骨损伤的敏感筛查指标.     

氟铝联合中毒对小鼠骨代谢生物标志物的影响

目的 分析氟铝联合染毒小鼠骨代谢标志物的变化,探讨氟铝联合对骨毒性效应的特征和机制.方法 采用2因素3水平析因设计方法将昆明种小鼠分成9组,由氟化钠(NaF,0、50、150mg/L)、氯化铝(AlCl3,0、200、600 mg/L)经饮水染毒,24周后采集血清、尿液,测定血清钙(Ca)、磷(P)、镁(Mg)、碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(BGP)、甲状旁腺激素(PTH)及尿Ca、P.结果 氟铝联合对血清Ca、BGP和尿Ca的影响存在交互作用(F值分别为17.370、4.399、9.448,P<0.01),对血清P、Mg、ALP、PTH和尿P的影响不存在交互作用(F值分别为0.416、0.415、1.921、1.362、1.630,P0.05).高氟组血清Ca[(1.13±0.27)mmoL/L]、BGP[(6.56±5.74)μg/L]比对照组[(1.82±0.37)mmol/L、(23.45±15.40)μg/L]降低(P<0.05),高氟低铝组升高到(1.76±0.36)mmol/L、(10.57±4.28)μg/L,高氟高铝组升高到(2.10±0.51)mmoL/L、(15.73±3.15)μg/L;低氟组尿Ca[(6.24±2.61)mmol/mmol Cr]比对照组[(3.12±2.04)mmol/mmol Cr]升高(P<0.05),与低铝、高铝联合时降低[(0.81±0.44)、(1.23±0.41)mmol/mmol Cr],联合作用与氟单独效应相反.高铝组血清Ca为(1.07±0.68)mmol/L、BGP为(7.21±5.22)μg/L.低氟高铝组升高到(1.47±0.18)mmol/L、(10.98±4.35)μg/L,高氟高铝组升高到(2.10±0.51)mmoL/L、(15.73±3.15)μg/L,联合作用对BGP的影响与铝单独作用随剂量增高的效应趋势相同.结论 本实验条件下,铝拮抗氟对部分骨代谢标志物的作用,氟则促进铝的作用,氟铝联合染毒时骨代谢标志物均降低,联合作用抑制骨形成和骨矿化过程,造成骨代谢紊乱.     

铝对氟中毒大鼠血清、骨、尿中氟含量的影响

目的 观察经氟铝单独、联合染毒的大鼠血清、骨、尿中的氟含量变化,分析不同剂量的铝对大鼠的氟蓄积量和氟排泄量的影响及其机制.方法 采用3×3析因设计方法,氟和铝各分3个水平,其中氟离子(F-)水平分别为0、50、200 mg/L,铝离子(Al3+)水平分别为0、100、200 mg/L.将雄性Wistar大鼠按体质量随机分成9组,饮水中添加氟和铝,实验期内动物自由进食,饲养18周后以出现明显氟斑牙为模型复制成功的判定指标.采集大鼠的血清、骨样、尿样,测定其中的氟含量.结果 氟对大鼠血清、骨、尿中的氟含量有影响(F值分别为166.74、577.81、160.96,P均＜0.01).氟和铝对血氟、骨氟、尿氟的影响具有交互作用(F值分别为7.95、5.13、6.94,P均＜0.01).当氟水平为50 mg/L时,铝水平为0、100 mg/L组的血清氟含量[(0.08±0.03)、(0.08±0.02)mg/L]高于200 mg/L组[(0.04±0.01)mg/L,F值分别为7.14、5.78,P均＜0.05].水氟水平为50mg/L时,铝水平为0 mg/L组时骨氟含量[(1996.53±383.73 )mg/kg]高于100、200 mg/L组[(1252.51±189.08)、(1160.63±129.63)mg/kg,F值分别为20.54、24.56,P均＜0.01];当氟水平为200 mg/L时,随着给铝剂量的增加,骨氟含量依次降低,分别为(4668.70±887.67)、(3920.30±528.31)、(3297.64±396.04)mg/kg,任意两组间比较,差异均有统计学意义(F值分别为15.59、52.31、14.38,P均＜0.01).当氟水平为50 mg/L时,铝水平为0 mg/L组的尿氟含量[(34.054±9.30)mg/L]高于100、200 mg/L组[(14.81±6.32)、(14.67±3.42)mg/L,F值分别为25.30、24.32,P均＜0.01];当氟水平为200 mg/L时,铝水平为0、100 mg/L组的尿氟含量[(57.14±21.38)、(51.75±8.39)mg/L]高于200 mg/L组[(34.84±9.30)mg/L,F值分别为30.04、20.31,P均＜0.01].结论 铝对氟有拮抗作用,且随着铝剂量的升高,拮抗作用加强.氟铝比例为1∶2时,铝即能较有效的拮抗氟地吸收.     

氟中毒大鼠骨组织中内质网应激实验研究

目的 观察内质网应激在氟中毒大鼠骨组织中的变化,探索内质网应激在氟骨症发病机制中的可能作用.方法 48只Wistar大鼠,按体质量分成4组,每组12只.对照组和低钙组分别饲以常食饲料(含钙量为0.790%)和自制低钙饲料(含钙量为0.063%),饮用自来水(含NaF＜1 mg/L);高氟组和低钙高氟组分别饲以常食饲料和自制低钙饲料,饮用加氟(NaF,221 mg/L)自来水.实验期间动物自由进食、进水,每周测体质量1次.实验期3个月.生化方法检测大鼠血清氧化应激酶、尿酸(URIC)和碱性磷酸酶(ALP)活性.抽提大鼠一侧股骨骨干的总RNA,利用RT-PCR技术分析内质网应激相关基因BIP、Xbp1、CHOP和PDI的表达水平.结果 低钙高氟组血清丙二醛(MDA)水平高于对照组[(14.74±3.11)μmol/L比(10.15±1.96)μmol/L,P＜0.05];高氟组血清谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性高于对照组[(3.87±0.41)×103 U/L比(2.85±0.55)×103U/L,P＜0.05];高氟组和低钙高氟组的尿酸(URIC)分别低于对照组和低钙组[(73.95±9.52)μmol/L比(110.43±25.48)μmol/L,(54.32±22.09)μmol/L比(101.71±17.01)μmol/L/L,P＜0.05].低钙高氟组大鼠的ALP活性高于对照组[(24.77±4.57)×103 U/L比(12.91±3.97)×103 U/L,P＜0.01)].低钙组和低钙高氟组BIP/GAPDH的表达高于对照组(1.38±0.24、1.35±0.12比1.14±0.06,P＜0.05).低钙高氟组的Xbp1/GAPDH的表达高于对照组和低钙组(1.48±0.20比1.02±0.25、1.07±0.25,P＜0.01);低钙高氟组的CHOP/GAPDH的表达高于对照组(0.84±0.18比0.52±0.07,P＜0.05).结论 氟中毒大鼠机体内氧化应激态和骨形成有明显的增强,并伴有骨组织细胞的内质网应激.说明内质网应激与氧化应激很可能都参与了氟骨症的发病机制.     

氟对大鼠甲状腺过氧化物酶mRNA表达的影响

目的 观察长期氟过量对大鼠甲状腺过氧化物酶(TPO)活性、TPO mRNA表达的影响,并探讨其可能的机制.方法 选用雄性SD大鼠40只,按体质量分为对照组、低氟组、中氟组、高氟组,每组10只,分别饮用含氟化钠0.40(普通自来水)、15.00、30.00和60.00 mg/L的自来水,均食用普通粮食配制的饲料.喂养180 d后处死.测定血清FT3和FT4;采用改良愈创木酚法测定甲状腺TPO活性;半定量RT-PCR方法检测甲状腺TPO mRNA表达水平.结果 低、中、高氟组血清FL3水平[(3.62±0.47)、(3.57±0.55)和(3.30±0.68)pmol/L]与对照组[(3.64±0.45)pmol/L]相比虽呈下降趋势,但差异无统计学意义(P＞0.05);高氟组血清FT4水平[(8.64±1.72)pmol/L]低于对照组、低、中氟组[(13.08±1.69)、(12.68±1.32)、(12.05±1.43)pmol/L,P均＜0.05].对照组、低氟组、中氟组、高氟组甲状腺细胞TPO活性[(1.572±0.064)、(1.414±0.086)、(1.322±0.049)、0.960±0.083)U/L]随着氟浓度的升高而明显降低,任意两组组间比较差异均有统计学意义(P均＜ 0.05),TPO活性与氟浓度呈显著负相关(r=-0.955,P＜0.05).半定量RT-PCR结果显示:对照组、低氟组、中氟组、高氟组甲状腺TPO mRNA表达水平(0.936±0.160、0.368±0.095、0.115±0.018、0.016±0.008)随着氟浓度升高而明显降低,任意两组组间比较差异均有统计学意义(P均＜0.05).结论 长期摄入过量氟抑制甲状腺TPO活性和TPO的表达,影响甲状腺激素合成.     

性激素水平对染氟大鼠生精细胞凋亡的调节作用

目的探讨性激素水平对染氟大鼠生精细胞凋亡的调节作用。方法通过腹腔注射氟化钠(NaF)溶液的方法建立大鼠氟中毒模型,采用放射免疫的方法检测血清睾酮和雌二醇水平,采用末端标记法(TUNEL)检测凋亡的生精细胞。结果①NaF10、20mg·kg-1·(2d)-1染毒28d时,睾酮水平为(10.39±0.54)、(8.34±1.29)nmol/L,较对照组降低(P<0.05或0.01);染毒38d时,睾酮水平为(9.82±0.66)、(6.33±0.68)nmol/L,较对照组降低(P<0.01)。②NaF10、20mg·kg-1·(2d)-1染毒28d时,雌二醇水平为(44.24±11.32)、(36.27±3.00)pmol/L,较对照组降低(P<0.01);染毒38d时,雌二醇水平为(42.90±9.81)、(26.02±16.14)pmol/L,较对照组降低(P<0.01)。③与对照组相比,各染氟组生精细胞凋亡率均升高(P<0.01)。④生精细胞凋亡率与血清睾酮水平呈负相关(r值为-0.901～-0.886),与血清雌二醇水平呈负相关(r值为-0.989～-0.936)。结论氟在一定剂量和作用时间内可致大鼠血清性激素水平紊乱,是导致生精细胞凋亡的重要原因之一。     

氟对大鼠骨组织3-磷酸肌醇激酶和蛋白激酶B1表达的影响

目的 观察慢性氟中毒对大鼠骨组织中3-磷酸肌醇激酶(PI3K)、蛋白激酶B1(Akt1)蛋白和mRNA表达的影响,探讨PI3K/Akt信号通路在氟骨症发病机制中的作用.方法 将36只SD大鼠按性别和体质量随机分为3组:对照组、低氟组、高氟组,每组12只.对照组自由饮用自来水(含氟量<0.5 mg/L),低、高氟组大鼠分别饮用氟化钠(NaF)配制的含氟量为5.0、50.0 mg/L的自来水.实验6个月后处死大鼠,收集血清,用酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测骨钙素(BGP)、组织蛋白酶K(Cath-K).取大鼠股骨下段,用免疫组织化学方法和实时荧光定量PCR法检测骨组织中PI3K、Akt1蛋白和mRNA的表达.结果 各组大鼠血清BGP、Cath-K 水平比较,差异有统计学意义(F值分别为73.45、39.36,P均<0.05).与对照组[(0.15±0.03)μg/L、(18.32±2.27)pmol/L]比较,低、高氟组血清BGP[(1.99±0.62)、(2.38±0.16)μg/L]、Cath-K[(89.07±19.66)、(110.16±9.81)pmol/L]明显升高(P均<0.05),且高氟组明显高于低氟组(P均<0.05).各组大鼠骨组织PI3K、Akt1蛋白和mRNA表达水平比较,差异有统计学意义(F值分别为178.16、118.08,38.81、52.31,P均<0.05).与对照组(181.55±4.24、188.46±2.18,3.84±1.69、4.33±0.89)比较,低、高氟组大鼠骨组织PI3K(171.66±2.85、154.12±4.15,11.31±4.18、20.54±6.68)、Akt1蛋白和mRNA表达(177.47±3.16、156.42±3.18.12.52±3.13、19.43±5.36)明显增高(P均<0.05),且高氟组明显高于低氟组(P均<0.05).结论 血清BGP、Cath-K可作为慢性氟中毒骨病变的代谢指标.氟可导致大鼠骨组织中PI3K、Akt1蛋白和mRNA表达水平增高,PI3K/Akt 信号通路可能参与了氟引起的骨骼损伤机制.

Abstract：

Objective To observe the expression of phosphoinositide 3-kinase(PI3K) and protein kinase B1 (Akt1) in PI3K/Akt signaling pathway in rat bones with fluorosis, and to reveal the mechanisms of the skeletal fluorosis. Methods Thirty-six SD rats were randomly divided into 3 groups (control group, low-dose fluorosis group, high-dose fluorosis group) and 12 rats were in each group according to body weight. The rats were fed with different concentrations of fluoride (NaF) to establish fluorosis models. Controls were fed with tap water( < 0.5 mg/L), experimental animals in low- or high-dose groups were fed with water containing NaF 5.0,50.0 mg/L, respectively. Rats were sacrificed after 6 months of treating with fluoride and the serum was kept for testing the bone metabolic markers of none gla protein(BGP) and cathepsin K(Cath-K) by enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA), the proteins and mRNA levels of PI3K and Akt1 in rat bones were detected by immunohistochemistry and real time PCR, respectively. Results Each group of serum BGP and Cath-k were compared, the difference was statistically significant(F = 73.45,39.36, all P < 0.05). The contents of BGP[(1.99 ± 0.62), (2.38 ± 0.16)μg/L] and Cath-K [(89.07 ± 19.66), (110.16 ± 9.81)pmol/L] in the low-and high-dose fluorosis groups were higher than those in the control group[(0.15 ± 0.03)μg/L,( 18.32 ± 2.27)pmol/L], and the high fluorosis group was obviously higher than the low fluorosis group (all P < 0.05). Each group of serum PI3K and Akt1 protein and mRNA were compared, the difference was statistically significant(F- 178.16,118.08,38.81,52.31, all P< 0.05). Compared to the control group (181.55 ± 4.24,188.46 ± 2.18,3.84 ± 1.69,4.33 ± 0.89), the protein and mRNA expressions of PI3K(171.66 ± 2.85,154.12 ± 4.15,11.31 ± 4.18,20.54 ± 6.68), Akt1(177.47 ± 3.16,156.42 ± 3.18,12.52 ± 3.13,19.43 ± 5.36) were higher in the low- and high-dose fluorosis groups (all P < 0.05), and the high fluorosis group was obviously higher than the low fluorosis group (all P < 0.05). Conclusions BGP and Cath-K contents could be used as bone metabolic indices in the endemic fluorosis disease. Fluoride can increase the expression of PI3K and Akt1 mRNA and protein in bone tissue of fluorosis rats, and PI3K/Akt1 signaling pathway may be involved in the pathogenesis of bone injury caused by fluoride.     

不同碘营养水平对妊娠期大鼠胎盘激素分泌的影响

目的 探讨不同碘营养水平对妊娠期大鼠胎盘激素分泌的影响.方法 Wistar大鼠225只(雌鼠165只,雄鼠60只),体质量约80～ 100g.将雌鼠按体质量随机分为5组:低碘1组、低碘2组、适碘(对照)组、高碘1组、高碘2组,每组33只.2个低碘组大鼠食用病区粮食,含碘量为13.46 μg/kg,分别饮用含0、5μg/L碘酸钾的去离子水;对照组和2个高碘组大鼠食用普通粮食,含碘量为22.00 μg/kg,分别饮用含50、3000、10000 μg/L碘酸钾的去离子水.饲养3个月,雌鼠与雄鼠合笼交配,于孕早期(5±2)d、孕中期(12±2)d、孕晚期(17±2)d处死母鼠,取血清.采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)测血清绒毛膜促性腺激素(HCG)、绒毛膜促甲状腺激素(HCT)、孕激素.结果 孕晚期大鼠血清HCG组间比较差异有统计学意义(F=4.16,P＜ 0.05);孕晚期低碘1组[(16.08±4.45)U/L]、低碘2组[(17.43±2.70)U/L]较对照组[(13.68±3.52)U/L]显著升高(P均＜ 0.01).孕中、孕晚期大鼠血清HCT组间比较差异有统计学意义(F值分别为3.59、3.40,P均＜0.05);孕中期高碘1组[(70.11±10.97 )μU/L]、孕晚期高碘2组[(74.93±13.22)μU/L]较对照组[(57.14±12.56)、(58.17±8.54) μU/L]显著升高(P均＜0.01).低碘1组、对照组大鼠血清孕激素组内比较差异有统计学意义(F值分别为4.06、4.43,P均＜0.05);低碘1组孕晚期[(1462.80±286.48)pmol/L]低于孕旱[(1929.93±158.37)pmol/L,P＜0.05]、孕中期[(1856.44±542.08)pmol/L,P＜0.05];对照组孕中期[(2046.45±475.67)pmol/L]高于孕早期[(1714.39±461.71 )pmol/L,P＜ 0.05].结论 妊娠期母体胎盘HCG分泌在缺碘条件下增加,HCT分泌在碘过量条件下增加.孕激素在重度低碘情况下,随孕期增加而分泌下降,与HCG在孕期的变化趋势相反,易造成不良妊娠结果.     

慢性氟中毒大鼠脑组织细胞外调节蛋白激酶表达及大鼠学习记忆能力的变化

目的 观察慢性氟中毒大鼠脑组织中分裂原激活的蛋白激酶(MAPK)信号转导系统细胞外调节蛋白激酶(ERK1/2)的表达与活性,及其与学习记忆能力改变之间的关系,从而进一步探讨氟中毒神经系统损害的发病机制.方法 72只SD大鼠按性别和体质量随机分为3组.每组24只.对照组:自由饮用自来水,含氟量低于0.5 mg/L;低剂量染氟组:饮水含氟量为5.0 mg/L;高剂量染氟组:饮水含氟量为50.0 mg/L.实验6个月后.取大鼠脑组织,用蛋白印迹方法检测细胞外ERK1/2的蛋白表达与活性;用逆转录-聚合酶链反应(RTPCR)方法测定ERK1/2的mRNA水平;用Morris水迷宫检测大鼠学习记忆能力改变.结果 对照组、低、高剂量染氟组的ERK1/2蛋白水平分别为0.94±0.10、1.25±0.02、1.95±0.07,任意两组间比较,差异均有统计学意义(P＜0.05);对照组、低、高剂量染氟组的phospho-ERK1/2蛋白水平分别为0.73±0.08、0.77±0.07、1.28±0.11,任意两组间比较,差异有统计学意义(P＜0.05);低、高剂量染氟组的ERK1/2活化率[(68.4±3.8)%、(64.1±3.2)%]低于对照组[(82.3±10.7)%],组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05);在第2、3、5、6天,低剂量染氟组的大鼠逃避潜伏期[(46.0±8.0)、(24.0±2.7)、(8.9±5.3)、(7.4±4.1)s]长于对照组[(39.3±6.9)、(19.1±9.1)、(8.3±3.4)、(4.8±2.7)s],组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05),高剂量染氟组的大鼠逃避潜伏期[(36.9±16.8)、(37.7±12.9)、(19.7±7.6)、(12.2±5.7)s]也长于对照组(P＜0.05),第3、5、6天,高剂量染氟组的大鼠逃避潜伏期长于低剂量染氟组(P＜0.05);低剂量组、高剂量染氟组的大鼠第1次穿越平台位置时间[(1.17±0.75),(4.18±1.10)s]长干对照组[(5.89±0.56)s],组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05),低、高剂量染氟组的大鼠在原平台所在象限逗留时间[(17.05±4.25)、(18.20±4.57)s]短于对照组[(25.37±5.65)s],组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05);大鼠脑组织中ERK1/2的活化率与空间探索实验第1次到达平台区域时间呈正相关(r=0.364,P＜0.05).与第6天定向航行实验找到平台时间呈正相关(r=0.497,P＜0.05).结论 慢性氟中毒导致大鼠脑组织中ERK1/2蛋白表达水平及活性改变,与慢性氟中毒大鼠学习记忆能力的降低有一定关系.     

氟对大鼠胆碱酯酶活性和学习记忆功能的影响

目的 研究氟对慢性氟中毒大鼠学习、记忆功能的影响以及其可能的机制,探讨氟对脑组织胆碱酯酶活性的影响多氟中毒大鼠智力损伤程度的关系.方法 SD大鼠按性别和体质量随机分为3组,对照组:自由饮用自来水,含氟量低于1mg/L;低剂量染氟组:饮水含氟量为5mg/L;高剂量染氟组:饮水含氟量为50mg/L.实验3个月时检测大鼠行为学变化和脑组织胆碱酯酶活性.结果 高剂量染氟组大鼠的逃避潜伏期时间[(17.55±1.51)s]长于对照组[(12.07±0.97)s],两组比较差异有统计学意义(P＜0.05);高剂量染氟组探索实验目标次数[(2.88±0.35)次]与对照组[(4.00±0.50)次]比较,有降低趋势,但差异无统计学意义(P＞0.05);高剂量染氟组的乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶活性[(1.41±0.19)、(0.49±0.07)kU/g]均低于对照组[(1.88±0.13)、(1.04±0.16)kU/g)],差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 过量氟在体内蓄积可使大鼠智力降低,脑内的胆碱酯酶活性降低可能是其机制之一.     

慢性氟中毒对大鼠大脑皮质神经细胞活性氧水平和线粒体融合的影响

目的 观察慢性氟中毒对大鼠大脑皮质神经细胞活性氧(ROS)水平和线粒体融合的影响,并分析二者间的关系.方法 选择SD大鼠120只,按性别和体质量随机分为3组:对照组、低氟组、高氟组,每组40只.对照组大鼠自由饮用自来水(含氟量<0.5 mg/L);低、高氟组分别饮用氟化钠(NaF)配制的含氟量为10.0、50.0 mg/L的自来水.分别于3、6个月时处死大鼠,采集大脑组织制作冰冻切片,采用荧光测定法检测皮质神经细胞ROS水平和线粒体形态变化.结果 3、6个月时各组大鼠大脑皮质神经细胞ROS荧光计数和Ⅱ型线粒体计数水平比较,差异有统计学意义(F值分别为3.07、3.06,3.05、3.07,P均<0.05).3个月时,与对照组(10.43±5.98、4.12±3.86)比较,高氟组大鼠大脑皮质神经细胞ROS荧光计数(25.48±6.09)和Ⅱ型线粒体计数(20.47±6.09)明显升高(P均<0.05),而低氟组(11.67±3.49、6.68±3.48)未见明显改变(P均>0.05);6个月时,与对照组(25.26±6.41、20.26±6.41)比较,低、高氟组大鼠大脑皮质神经细胞ROS荧光计数和Ⅱ型线粒体计数(63.02±8.15、65.60±7.40,49.33±8.61、53.10±6.95)均明显增高(P均<0.05).ROS荧光计数与Ⅱ型线粒体计数间呈明显正相关(r值分别为0.93、0.81,P均<0.05).结论 摄入过量的氟导致大鼠大脑皮质神经细胞氧化应激水平升高,线粒体融合功能障碍,这些改变与染氟时间和剂量密切相关.线粒体异常改变的机制可能与慢性氟中毒引起的氧化应激水平升高有关.

Abstract：

Objective To investigate the changes of reactive oxygen species(ROS) level and mitochondria fission-fusion-balance in cortical neurons of rats with chronic fluorosis and reveal the correlation between these two factors. Methods One hundred and twenty rats were randomly divided into 3 groups(control group, low-dose fluorosis group, high-dose fluorosis group) and 40 rats were in each group according to body weight and the experiments were carried out for 3 months or 6 months. The rats were fed with different concentrations of fluoride (NaF) to establish fluorosis models. Controls were fed with tap water( < 0.5 mg/L), experimental animals in low- or high-dose group were fed with water containing NaF 10.0,50.0 mg/L, respectively. The level of ROS and the morphology in mitochondria fission-fusion balance in neurons of the cortex of rat brains prepared with cortical frozen sections were detected with ROS fluorescent probe and MitoTracker RED probe, respectively. Results Significant differences of the level of ROS and the numbers of abnormal mitochondria in morphology in the cortical neurons were found between 3 groups at the experiment period of 3 month and 6 month(F= 3.07,3.06,3.05,3.07, all P < 0.05). As compared with control group(10.43 ± 5.98,4.12 ± 3.86) at the experiment period of 3 month, the level of ROS and the numbers of abnormal mitochondria in morphology in the cortical neurons were obviously increased in high-dose fluorosis group(25.48 ± 6.09,20.47 ± 6.09, all P < 0.05), whereas no significant changes were found in low-dose fluorosis group(11.67 ± 3.49,6.68 ± 3.48, all P> 0.05). Furthermore, the increases in both ROS level and abnormal numbers of mitochondria were significant observed in the cortical neurons of low-dose fluorosis group (63.02 ± 8.15, 49.33 ± 8.61) and high-dose fluorosis group(65.60 ± 7.40,53.10 ± 6.95) as compared with the control group (25.26 ± 6.41,20.26 ± 6.41) at the experimental period of 6 month (all P < 0.05). The abnormal numbers of mitochondria correlated with ROS level(r = 0.93,0.81, all P < 0.05). Conclusions Taking excessive amount of fluoride results in high level of oxidative stress and impaired the balance of mitochondrial fission-fusion,which is dependent on the feeding times and doses of fluoride. The mechanism of the mitochondrial abnormalities might be associated with the high level of oxidative stress induced by chronic fluorosis.     

慢性氟中毒对大鼠精子活动度的影响

目的 探讨慢性氟中毒对大鼠精子活动度的影响,为氟的生殖毒性研究提供实验依据.方法 健康雄性Wistar大鼠32只,体质量150～180 g,按体质量随机分为4组:生理盐水(对照)组、低、中、高氟组(100、200、300mg·kg~(-1)·d~(-1)NaF),灌胃染毒90 d,每天称体质量.染毒结束后处死大鼠,摘取肝脏、肾脏、睾丸,称质量并计算脏器系数;取附睾游离精子,WLJY-9000型伟力彩色精子质量检测系统测定精子运动参数.结果 染毒第30天低、中氟组大鼠体质量[(235.00±14.56)、(235.44±24.99)g]高于高氟组[(206.00 ±18.16)g,P均<0.05)];第60、90天组大鼠体质量比较差异无统计学意义(F值分别为0.578、1.893,P均>0.05).大鼠肝脏系数、肾脏系数、睾丸系数组间比较差异无统计学意义(F值分别为2.148、0.907、1.801,P均>0.05).精子运动参数,平均路径速度(VAP)高氟组[(25.04 ±4.59)μm/s]较对照组[(20.22 ±3.29)μm/s]升高;直线速度(VSL)低、中、高氟组[(18.82 ±3.19)、(17.84 ±4.54)、(16.46 ±2.63)μm/s]较对照组[(12.48 ±1.73)μm/s]升高;直线性(LIN)低、中、高氟组[(23.84±1.58)%、(24.99±3.37)%、(26.75 ±5.07)%]较对照组[(33.29±4.00)%]降低,摆动性(WOB)中、高氟组[(47.03 ±3.98)%、(49.21±7.73)%]较对照组[(38.09 ±0.48)%]升高;平均移动角度(MAD)低氟组[(68.29 ±5.71)度/s]较对照组[(81.57 ±8.44)度/s]降低;鞭打频率(BCF)高氟组[(11.47 ±0.61)次/s]较对照组[(9.49 ±0.34)次/s]升高;精子密度(p)低、中氟组[(1.26 ±0.24)×10~9、(1.84 ±0.50)×10~9/L]较对照组[(3.94±1.10)×10~9个/L]降低(P均<0.05);曲线速度(VCL)、前向性(STR)、侧摆幅度(ALH),组间比较差异无统计学意义(F值分别为0.264、2.209、1.667,P均>0.05).结论 慢性氟中毒可影响大鼠精子活动度.降低精子密度.损害大鼠生殖系统.     

过量氟致骨相损伤的早期诊断指标分析

目的探讨过量氟致骨相损伤早期监测和诊断的参考指标。方法将48只Wistar大鼠随机分为四组各12只。染氟低、中、高剂量组分别饮用氟化钠浓度为50、100、150mg／L的自来水,对照组饮用普通自来水。8周后麻醉处死大鼠取切牙及股骨,HE染色观察切牙成釉细胞和骨组织形态学改变;放射免疫法测定血清骨钙素（OC）水平;生化法测定血清碱性磷酸酶（ALP）活性;氟离子选择电极法测定血氟浓度。结果各染毒组切牙成釉细胞排列不规则呈多层,高柱状细胞结构变矮或消失,少量细胞发生扭曲,随氟浓度增加以上病理学改变加重;骨组织出现骨小梁增多,排列致密等骨硬化性表现,骨骺板增厚,增殖层软骨细胞排列紊乱,随浓度增加以上病理学改变加重;血氟含量显著高于对照组（P〈0．05）,且随饮用水氯化钠浓度浓度增加而增加（F=11．234,P〈0．01）。中、高剂量组血清OC水平显著高于对照组（P〈0．01）,亦呈浓度依赖性（F=3．801,P〈0．05）。各染毒组ALP活性均呈上升趋势,呈浓度依赖性;但低、中剂量组与对照组比较无统计学差异;高剂量组明显高于低、中剂量组（F=5．759,P〈0．01）。结论血清氟、ALP和OC水平可作为氟致骨相损伤早期诊断的参考指标。     

硒对氟致大鼠肾脏损伤保护作用的实验观察

目的 观察硒对氟致大鼠肾脏损伤的保护作用,探讨硒的最佳作用剂量及作用靶点.方法 断乳SD雄性大鼠80只,按体质量随机分8组,每组10只.对照组饮用自来水;染氟组饮用50 mg/L的氟化钠溶液;低、中、高硒组分别饮用0.375、0.750、1.500 mg/L的亚硒酸钠溶液;氟+低、中、高硒组分别饮用50 mg/L的氟化钠和0.375、0.750、1.500 mg/L的亚硒酸钠两两组合的溶液.染毒6个月后,测大鼠肾脏组织的氧化水平和核因子κB(NF-κB)的表达量.结果 染氟组大鼠体质量[(695.95±55.89)g]低于对照组[(782.69±56.12)g,P＜0.01],染氟组谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性[(55.86±5.09)U/mgprot]与对照组[(68.66±4.52)U/mgprot]比较,差异无统计学意义(P＞0.05),但有降低的趋势.染氟组大鼠总抗氧化能力(T-AOC)水平[(7.54±1.35)U/mgprot]低于对照组[(9.03±0.37)U/mgprot,P＜0.05],染氟组丙二醛(MDA)水平[(3.86±0.31)nmol/mgprot]高于对照组[(3.14±0.32)nmol/mgprot,P＜0.05].氟+高硒组GSH-Px活性[(74.99±8.41)U/mgprot]高于染氟组[(55.86±5.09)U/mgprot,P＜0.05],MDA水平[(3.17±0.20)nmol/mgprot]低于染氟组[(3.86±0.31)nmol/mgprot,P＜0.05].染氟组、高硒组和氟+低硒组的NF-κB的表达水平(0.360±0.015,0.367±0.007,0.376±0.006)高于对照组(0.312±0.022,P均＜0.05),氟+高硒组(0.312±0.005)低于染氟组(0.360±0.015,P＜0.05).结论 1.500 mg/L硒是本实验条件下硒对慢性氟中毒致大鼠肾脏损伤的最佳保护作用剂量,NF-κB可能是硒拮抗氟中毒的药物靶点.

Abstract：

Objective To explore the protective effect of selenium, an antioxidant, on fluoride-induced renal injury in rats and find out the optimal level of selenium against fluoride toxicity and its valid molecular target.Methods All 80 male weanling SD rats were randomly divided into 8 groups by body weight as follows: normal control group(drinking tap water), fluoride exposed group (drinking water containing 50 mg/L of NaF), low, middle,high selenium exposed groups(drinking water containing 0.375, 0.750, 1.500 mg/L of Na2SeO3) and low, middle,high Se-fluoride groups (drinking water containing both 50 mg/L NaF and three doses of Na2SeO3 as abovementioned, respectively). After 6 months, the rats were killed then the oxidation level and nuclear factor κB(NF-κB)expression level in kidney were measured. Results The weight of the fluoride exposed group[(695.95 ± 55.89 )g]was significantly deceased than the controls[(782.69 ± 56.12)g, P ＜ 0.01]. Glutathione peroxidase(GSH-Px)activity of fluoride exposed group[(55.86 ± 5.09)U/mgprot] was not significantly different but decreased. Tatal antioxidant capacity (T-AOC) activity in fluoride exposed group [(7.54 ± 1.35)U/mgprot] significantly decreased than the controls[(9.03 ± 0.37 )U/mgprot, P ＜ 0.05]. In addition, a significant increase of malondialdehyde ( MDA )in fluoride exposed group[(3.86 ± 0.31 )mnol/mgprot, P ＜ 0.05] was observed than the controls[(3.14 ± 0.32)nmol/mgprot, P ＜ 0.05]. GSH-Px activity of high Se-fluoride group[(74.99 ± 8.41 )U/mgprot] was significantly higher than the fluoride exposed group[(55.86 ± 5.09)U/mgprot, P ＜ 0.05] and its MDA level[(3.17 ± 0.20)nmol/mgprot] was lower than the fluoride exposed group[(3.86 ± 0.31 ) nmol/mgprot, P ＜ 0.05]. NF-κB expression levels of fluoride group, high selenium group and low Se-fluoride group(0.360 ± 0.015,0.367 ± 0.007,0.376 ± 0.006,respecyively) were obviously increased compared with the controls(0.312 ± 0.022, P ＜ 0.05); it was significantly lower in high Se-fluoride group(0.312 ± 0.005) than in fluoride exposed group(0.360 ± 0.015, P ＜ 0.05). Conclusions Na2SeO3 of 1.5 mg/L is the optimal dose against chronic fluorosis on kidney injury under this experimental condition.NF-κB is likely to be a target molecule of the selenium as an antagonist on fluorosis.     

自身免疫性甲状腺疾病患者血清瘦素水平观察

目的 观察自身免疫性甲状腺疾病(AITD)中Graves病(GD)和桥本氏甲状腺炎(HT)患者血清瘦素水平,探讨瘦素在AITD发病机制中的免疫学作用.方法 102例体质量指数(BMI)和年龄等因素相匹配的女性AITD初诊患者,根据临床表现及实验室检查结果分为3组:GD甲亢组,HT甲低组,亚甲低组,另设性别、年龄、BMI匹配的对照组.免疫化学发光法检测血清FT3、FT4、sTSH,ELISA法检测血清瘦素水平.结果 GD甲亢组血清FT3、FT4水平[(19.74±15.39)、(78.25±58.68)pmol/L]明显高于对照组[(4.87±0.25)、(15.96±3.15)pmol/L],而sTSH[(0.15±0.08)mU/L]和瘦素水平[(8.73±1.92)μg/L]明显低于对照组[(3.81±0.19)mU/L、(12.38±3.51)μg/L].组间比较差异均有统计学意义(P＜0.01或＜0.05).而HT甲低组兀FT3、FT4水平[(3.36±0.26)、(6.95±3.29)pmol/L]均明显低于对照组(P＜0.05),而sTSH[45.48±35.83)mU/L]和瘦素水平[(17.17±3.82)μg/L]明显高于对照组(P＜0.01或＜0.05).亚甲低组FT3、FT4水平[(4.67±0.60)、(14.87±2.14)pmol/L]与对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05),而sTSH[(13.67土8.66)mU/L]和瘦素水平[(16.25±3.67)μg/L]均明显高于对照组(P＜0.01或＜0.05).结论 瘦素在AITD发病机制中可能具有一定的免疫调节作用,而AITD患者瘦素水平也可能受sTSH影响.