氟化钠亚慢性染毒对雌性小鼠氧化损伤的研究

目的研究氟化钠亚慢性染毒对雌性小鼠所产生的氧化损伤。方法取雌性小鼠40只,随机分成4组,每组10只。即对照组,氟低剂量组（1mg／L）,氟中剂量组（5mg／L）、氟高剂量组（25mg／L）。经饮用水染毒3个月。计算脏器系数、测量骨组织氟浓度,用试剂盒测定血清中血清超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量。结果染毒过程中各组之间体重差异无统计学意义（P〉0．05）。肝脏脏器系数从高到低依次为对照组、氟低剂量组、氟中剂量组和氟高剂量组（46．56±2．46）、（47．03±6．25）、（45．84±5．90）、（42．19±3．89）,氟高剂量组与对照组相比显著下降,差异有统计学意义（P〈0．05）,其余各脏器系数变化无统计学意义（P〉0．05）。中、高剂量（5．46±0．26）、（5．46±0．33）染氟组股骨脏器系数显著增加,与对照组（4．98±0．25）比较,差异有统计学意义（P〈0．05）。染毒后骨组织中氟浓度显著升高,从低到高依次为对照组、低浓度组、中浓度组和高浓度组（711．37±263．83）、（998．75±254．87）、（1195．21±159．73）、（1957．00±273．19）斗g／g,其中,中、高染氟组与对照组比较,差异有统计学意义（P〈0．05）。氟高剂量组SOD活性（0．77±0．03）U／ml与对照组（0．86±0．07）U／m1比较显著降低（P〈0．05）;氟低剂量组、氟中剂量组、氟高剂量组（7．61±0．86）、（8．65±1．02）、（8．75±1．47）nmol／ml与对照组（4．36±0．36）nmol／ml比较MDA活性均升高,差异有统计学意义（P〈0．05）。结论染毒后血清中SOD活力下降,各组MDA水平显著升高,提示存在氧化应激损伤。     

氟斑牙发生与氧化应激的研究

目的探讨氟斑牙发生过程中是否存在氧化应激反应。方法80只SD大鼠按雌雄各半体重均等原则随机分为4组,即饮水氟含量50．00mg／L（H）组、25．00mg／L（M）组、12．50mg／L（L）组和0．08mg／L（C）组。饲养16周后处死大鼠,测血清及肝、肾组织中丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物（GSH—Px）活性。结果H、M组及部分L组大鼠下切牙釉质出现棕白相间条纹等典型氟斑牙症状。随着染氟剂量的增加,H、M、L组大鼠血清、肝MDA含量较C组有升高趋势（P〈0．01或P〈0．05）,血清及肝、肾SOD、CAT活性较C组有降低趋势（P〈0．01或P〈0．05）,GSH—Px活性变化无统计学意义（P〉0．05）。结论氟斑牙发生过程中大鼠体内可能存在氧化系统与抗氧化系统的失衡,氧化应激反应可能是氟中毒早期症状之一。     

燃煤型氟中毒大鼠睾丸组织中SCFmRNA的表达变化及意义

目的观察睾丸干细胞因予（SCF）在燃煤型氟中毒大鼠睾丸组织中的表达变化。方法将20只雄性SD大鼠随机分为对照组、低氟组、中氟组、高氟组（后三组为染毒组）,各5只。除对照组外,余各组均喂饲含不同比例的燃煤型氟中毒病区煤烘玉米的饲料,制作燃煤型氟中毒动物模型。90d后,取大鼠睾九,采用透射电镜观察睾丸支持细胞的超微结构,用RT-PCR法检测睾丸组织中SCFmRNA。结果氟中毒模型成功建立。电镜观察可见染毒组睾丸组织中支持细胞核高度畸形染色质边集,胞质空泡化,初级溶酶体增多。低、中、高氟组睾丸组织SCFmRNA相对表达量分别为0．71±0．05、0．68±0．01、0．49±0．02,均低于对照组的0．73±0．03（P分别〈0．05、0．01、0．01）;低、中、高氟组睾丸组织中SCFmRNA表达依次降低（P均〈0．05）。结论燃煤型氟中毒能降低大鼠睾丸组织中SCFmRNA表达;其SCFmRNA下调和睾丸支持细胞损伤在氟中毒所致生精障碍中可能起重要作用。     

氟伐他汀单用及与安体舒通联用对兔颈动脉粥样硬化的影响

目的：探讨氟伐他汀单用及与醛固酮拮抗剂安体舒通联用对兔颈动脉粥样硬化的影响及其机制。方法：高脂饲养建立兔颈动脉硬化斑块模型。96只雄性新西兰兔分为对照组、高脂饮食组、氟伐他汀处理组（氟伐他汀组）以及氟伐他汀与安体舒通联合处理组（联合处理组）,每组24只。用免疫组织化学法检测MMP-9表达,TONEL法检测细胞凋亡,HE染色观察颈动脉粥样硬化斑块结构变化。结果：（1）MMP-9在高脂饮食组表达水平高于对照组（P〈0．01）,且8周、12周时高于4周时（P〈0．01）。氟伐他汀组12周时MMP-9表达低于4周时（P〈0．01）。联合处理组8周和12周时MMP-9表达低于4周时（P〈0．01）。氟伐他汀组和联合处理组MMP-9表达低于对照组和高脂饮食组（P〈0．01）。联合处理组8周和12周时MMP-9表达低于氟伐他汀组各对应时间点（P分别〈0．05和0．01）。（2）高脂饮食组TUNEL阳性细胞数多于对照组（P〈0．01）,且8周、12周时多于4周时（P〈0．01）。氟伐他汀组和联合处理组8、12周时TUNEL阳性细胞数少于4周时（P〈0．01）。氟伐他汀组和联合处理组TUNEL阳性细胞数少于对照组、高脂饮食组各时间点（P〈0．01）;联合处理组8周和12周时TUNEL阳性细胞数少于氟伐他汀组（P〈0．01）。结论：随着高脂饲养时间的延长,动脉斑块中MMP-9表达增加,凋亡细胞数增多;他汀类药物可通过降低MMP-9表达和抑制细胞凋亡延缓动脉粥样硬化形成．联用醉固酮桔抗剂这一效应得到增强．     

骨涎蛋白在亚慢性过量氟暴露大鼠骨组织中表达水平的研究

目的探讨亚慢性过量氟暴露对大鼠骨组织中骨涎蛋白（BSP）表达水平的影响。方法雄性Wistar大鼠60只,体重（90±5）g,随机分为4组,对照组（饮自来水）、低氟组（饮水含氟50mgF-/L）、中氟组（饮水含氟100mgF-/L）、高氟组（饮水含氟150mgF-/L）。采用免疫组织化学法检测大鼠骨组织中骨涎蛋白的表达水平。结果在同一个染氟月份内,各染氟组的平均综合光密度值均明显高于对照组（P〈0.01）;同一个染氟剂量组BSP的平均综合光密度值随着染氟时间的延长而不断升高（P〈0.01）。在同一染氟月份中,大鼠骨组织中BSP阳性表达的平均综合光密度与骨氟含量呈明显的正相关关系。结论亚慢性过量氟暴露对大鼠骨组织中骨涎蛋白表达水平有影响,各染氟组大鼠BSP的表达水平高于对照组,且BSP的表达水平与骨氟含量间存在着明显的正相关关系。推测BSP可能在慢性氟中毒的病理性骨转换过程中发挥重要的促进作用。     

自由基与氧化应激在氟中毒骨病变发生中的作用

本实验用常规兔饲料饲养家兔,经饮水投氟复制家兔氟中毒模型,检测了自由基代谢指标,表明红细胞超氧化物歧化酶（Ｃu-Zn-SOD)、全血谷胱甘肽过氧化物酶（ＧＳＨ－Ｐx)等抗氧化酶类测定结果,投氟组与对照组间无显差异,血清脂质过氧化物（ＬＰＯ）水平高剂量投氟组与对照组未见明显差异,剂量投氟组较对照组反而降低,用ＥＳＲ测骨组织的自由基信号,高、中剂量投氟组均显高于对照组,表明氟中毒时可发生自由基增我,自由基和氧化应激改变与过量氟所致骨相或非骨相损害之间缺乏明确的相关性,目前尚得不出氧化应激参与氟中毒骨病变发生机理的结论。     

氟西汀在实验性变态反应性脑脊髓炎小鼠急性期的作用研究

目的探讨氟西汀在实验性变态反应性脑脊髓炎（EAE）小鼠急性期作用机制。方法诱导EAE模型,采用ELISE方法测定Tau蛋白在氟西汀组、EAE组和对照组小鼠血清中的含量,以及各组小鼠神经功能评分。结果Tau蛋白在氟西汀组和EAE组、EAE组和对照组血清中含量的差异有统计学意义（P〈o．01）。氟西汀组和EAE组、EAE组和对照组神经功能评分差异有统计学意义（P〈O．01或P〈0．001）。结论氟西汀对于EAE小鼠急性期有抗炎及神经保护作用,其治疗作用可能通过多种机制参与。     

异丙酚和异氟醚对颅脑手术病人围术期细胞因子平衡的影响

目的探讨异丙酚和异氟醚对颅脑手术病人同术期细胞因子IL-10、IL-6及TNF-α的影响及异丙酚用于颅脑手术麻醉的优越性。方法30例择期行颅内肿瘤切除术的病人，随机分为两组：异氟醚组（Ⅰ组），异丙酚组（P组），每组15例。两组患者分别在麻醉前（T1）、手术开始切皮后2h（T2）、术后2h（T3）、术后48h（T4）四个时间点采取静脉血测血清中细胞因子1L-6、IL-10及TNF-α浓度。结果①两组血清IL-10浓度切皮后2h明显上升，与术前水平相比有显著差异（P〈0．01）。组间比较，P组切皮后IL-10浓度明显高于Ⅰ组（P〈0．01）。术后2h两组间的差异减小，但仍有统计学意义（P〈0．05）。②两组血清IL-6浓度切皮后2h明显上升，与术前水平相比均有显著差异（P〈0．01）。至术后48h仍维持在一个较高的水平，与术前相比仍右显著统计学差异（P〈0．01）。组间比较，P组切皮后2h IL-6浓度低于Ⅰ组（P〈0．05）。③两组血清TNF-α浓度在组内及组间比较均无统计学差异（P〉0．05）。结论在颅脑手术中，手术麻醉可引起血清细胞因子IL-10及IL-6的显著升高，但对TNF-α无明显影响；异丙酚可在一定程度上抑制IL-6的产生并促进IL—10的产生，从而有利于围术期细胞因子平衡的维持。可作为颅脑手术麻醉的首选用药。     

氟伐他汀对大鼠放射性肺损伤防治作用的实验研究

目的观察氟伐他汀对放射性肺损伤的防治作用，为放射性肺炎和肺间质纤维化的治疗探索一种新的方法。方法雌性SD大鼠50只随机分为正常对照组（c组），单纯照射组（R组）和氟伐他汀防治组（F组）。治疗组于照射前7天以氟伐他汀20mg／（kg·d）灌胃，另两组灌服等量生理盐水直至实验结束。照射组和治疗组给予直线加速器照射，照射剂量单次20Gy／min，于照射后5、15、30、60天取肺组织作HE，Masson，甲苯胺蓝染色及透射电镜，免疫组化法测定TGF-β1的表达，HE及免疫组化染色以计算机图像分析系统测定，数据用重复测量多因素方差分析和T检验。结果治疗组大鼠肺炎和肺水肿比照射组明显减轻。照射组大鼠肺组织胶原纤维量比治疗组明显增多。照射组15、30、60天肥大细胞数量逐渐增多（P〈0．01），而治疗组减少（P〈0．01），电镜显示Ⅱ型肺泡细胞和毛细血管内皮细胞30天时照射组较治疗组明显损伤，照射组30、60天肺间质增厚（P〈0．01），治疗组减轻，照射组TGF-β1的表达在30、60天较治疗组明显增高（P〈0．01）。结论氟伐他汀能抑制放射性炎症和组织损伤，可用于预防和治疗放射性肺损伤。     

氟对小鼠成骨细胞增殖的影响

目的 观察氟对体外培养小鼠成骨细胞增殖的影响。方法 原代培养小鼠成骨细胞，以0（对照组）、5、10、20、40mg／L剂量染氟，光、电镜观察成骨细胞的形态学变化；采用生长曲线、噻唑蓝（MTT）法及流式细胞仪检测细胞周期，观察细胞数量变化和细胞周期时相分布。结果 第10天时，5、10、20mg／L染氟组从形态学上表现出细胞增殖。而40mg／L组中出现细胞凋亡。染氟24h时，20mg／L组与对照组相比细胞增殖明显，差异具有统计学意义（P〈0．05），随着时间延长，染氟组表现出更强的增殖活性，至72h时，各染氟组成骨细胞增殖均高于对照组（P〈0．05）。24h时各染氟组间细胞增殖水平未见明显差异（P〉0．05），48h以后40mg／L组明显低于其他各染氟组（P〈0．05）。而染氟72h时5mg／L组增殖强度也低于10、20mg／L组（P〈0．05）。与对照组相比，10、20mg／L组处于G0／G1期的细胞数减少，而S期细胞数增加（P〈0．05），同时两组的细胞增殖指数也高于对照组（P〈0．05），生长表现出增殖状态；其中10mg／L组与其他染氟组之间，差异有统计学意义（P〈0．05），表现为细胞增殖能力增强。结论 低剂量的氟在较短作用时间内可以促进体外培养小鼠成骨细胞增殖，随剂量增加和暴露时间延长其促进作用减弱。     

氟对大鼠骨代谢的影响

目的 观察氟对大鼠骨代谢的影响,探讨氟骨症的发病机制.方法 Wistar雄性大鼠80只,体质量80～100 g.将大鼠按体质量随机分为4组:对照组(饮用自来水),低剂量组(NaF,50 mg/L),中剂量组(NaF,100 mg/L),高剂量组(NaF,150 mg/L),每组20只.饲养12周,乙醚麻醉处死大鼠,观察大鼠氟斑牙发生率;股动脉取血,放射免疫法测定血清骨钙素(BGP)、甲状旁腺激素(PTH)、降钙素(CT);比色法测定血清碱性磷酸酶(ALP)、酸性磷酸酶(ACP).结果大鼠氟斑牙检出率组间比较差异有统计学意义(x2=82.81,P＜0.01);其中低(80%,16/20)、中(100%,20/20)、高剂量组(100%,20/20)与对照组(0,0/20)比较差异有统计学意义(x2值分别为22.67、40.00、40.00,P均＜0.01).大鼠血清BGP、PTH、CT组间比较差异有统计学意义(F值分别为38.614、20.778、3.023,P＜0.01或＜0.05);但ALP、ACP组问比较差异无统计学意义(F值分别0.609、2.895,P均＞0.05).血清BGP:低、中、高剂量组[(19.60±12.79)、(33.41±10.81)、(39.46±9.51)mg/L]高于对照组[(7.35±3.22)mg/L,P均＜0.01],中、高剂量组高于低剂量组(P均＜0.01);血清PTH:低、中、高剂量组[(72.27±25.38)、(67.80±12.01)、(106.52±36.37)pmol/L]高于对照组[(47.08±9.22)pmol/L,P均＜0.01],高剂量组高于低、中剂量组(P均＜0.01);血清CT:中、高剂量组[(13.39±2.07)、(15.05±4.77)pmol/L]低于对照组[(26.06±28.31)pmol/L,P均＜0.05],也低于低剂量组[(24.49±14.10)pmol/L,P＜0.05].结论氟影响大鼠的骨代谢,BGP、PTH、CT在氟骨症发病中起着重要的作用.     

慢性氟中毒大鼠脑组织中c-Jun氨基末端激酶表达水平观察

目的 观察慢性氟中毒大鼠脑组织中c-Jun氨基末端激酶(JNK)信号转导激酶表达变化,进一步揭示慢性氟中毒神经损伤的分子机制.方法 SD大鼠随机分为3组:对照组、低氟组、高氟组,每组24只,饮用水含氟量分别为＜0.5和5.0、50.0 mg/L,实验期为6个月.用氟离子选择电极法测定大鼠尿氟及血氟,用Western blotting和免疫组织化学方法检测脑组织中JNK信号转导激酶的表达和分布,并分析血氟与活化的JNK激酶的相关关系.结果低氟组和高氟组大鼠尿氟[(2.56±0.91)、(5.73±3.14)mg/L]和血氟[(0.36±0.14)、(0.50±0.18)mg/L]均较对照组[(0.92±0.30)、(0.12±0.07)mg/L]升高(P均＜0.05).高氟组(1.74±0.69)脑组织phospho-JNK表达高于对照组(1.00±0.37)和低氟组(1.20±0.28,P均＜0.05);total-JNK蛋白表达水平3组间比较,差异无统计学意义(F=0.046,P＞0.05).phospho-JNK、total-JNK阳性表达神经元主要集中在皮质、海马和背侧丘脑,其中高氟组大鼠phospho-JNK在顶叶皮质(119.3±14.1)、枕叶皮质(112.7±5.4)、海马CA3区(100.6±8.9)、背侧丘脑(117.8±10.4)及橄榄核(112.6±5.9)中阳性表达较对照组(104.1±8.9、106.6±9.6、106.6±9.7、108.9±6.4、100.3±8.4)和低氟组(96.7±17.1、102.5±8.3、106.4±6.5、110.2±9.3、102.4±4.7、102.5±9.8)明显增高(P均＜0.05),而total-JNK在各组大鼠脑组织中阳性表达分布未见明显改变(P均＞0.05).相关分析结果发现,随大鼠血氟升高,脑组织中phospho-JNK表达呈增高趋势,二者存在正相关关系(r=0.677).结论慢性氟中毒导致脑组织中磷酸化JNK表达改变,并与机体中氟蓄积量存在相关关系,这些改变可能与慢性氟中毒导致的神经损伤有关系.     

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.     

胡蓝降糖缓释片对2型糖尿病大鼠糖代谢及血液流变学的影响

目的探讨胡蓝降糖缓释片（TGE）对2型糖尿病大鼠糖代谢及血液流变学的影响。方法用高脂饲料饮食联合链脲佐菌素40 mg/kg腹腔注射建立2型糖尿病大鼠模型,将Wister大鼠随机分为二甲双胍组,TGE高、中、低剂量组,模型组和正常对照组,分别给予盐酸二甲双胍、TGE高（1.2 g/kg）、中（0.6 g/kg）、低剂量（0.3 g/kg）及生理盐水连续灌胃4周。给药期间每周测量体质量,每天记录饮水量和摄食量;实验结束后测定空腹血糖（FPG）和口服糖耐量。末次给药后禁食24 h,检测各组血液流变学指标。结果与模型组相比,TGE高、中剂量组FPG、饮水量、摄食量降低（P均〈0.01）;TGE高、中剂量组糖负荷后0.5、2 h,二甲双胍组糖负荷后0、0.5、2 h血糖和血糖曲线下面积下降（P〈0.05或〈0.01）;血液流变学各项指标明显好转（P均〈0.05）。结论 0.6及1.2 g/kg TGE对2型糖尿病大鼠糖代谢具有良好的调节作用,同时能改善其饮水、摄食状况及血液流变学指标。     

骨桥蛋白在不同营养条件下氟中毒大鼠肝组织中的表达及意义

目的探讨骨桥蛋白（OPN）在氟中毒大鼠肝组织中的表达及其意义。方法通过给予48只Wistar大鼠不同钙营养状况、不同蛋白营养状况和投氟剂量的固体饲料,复制氟中毒大鼠模型,6个月后提取各组大鼠肝组织,应用免疫组化技术及RT-PCR技术检测OPN的表达水平。结果大鼠肝脏OPNmRNA表达及蛋白平均表达水随着大鼠骨氟含量的增加而依次增强。结论氟可促进大鼠肝组织OPN表达,并且过量氟和低钙、低蛋白对促进大鼠肝组织OPN表达具有协同作用,而且OPN的表达与氟中毒机体损伤的程度密切相关。     

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.     

过量氟对大鼠部分组织中钙、镁、磷水平的影响

目的：研究慢性氟中毒大鼠在不同染氟剂量及时间内，体内不同组织中钙（Ca)、镁（Mg)、磷（P）水平的变化，探讨过量氟对不同组织中各元素水平的影响。方法：SD大鼠70只分为对照组和低，中，高剂量染氟组，观察实验后3个月（42只）和5个月（28只）的变化。低钙喂养，3个月及5个月后，取氟中毒大鼠心、肝、肾、脾、肌肉、四肢骨及血清，分析，分析F,Ca,P,Mg含量，结果：大鼠氟后各组织氟含量均有不同程度升高，随时间不同，组织中的氟含量呈现动态过程，经多元逐回归分析，大鼠染氟3个月后肌肉中F与Ca,P，肝脏中F与Mg，四肢骨中F与Mg，心脏中F与Ca呈显著性相关（P＜0．05），染氟5个月后肝脏中F与Ca，四肢骨中F与Mg，心脏中F与Ca，肾脏中F与P，Mg呈显著性相关（P＜0．05）。结论：氟中毒大鼠不同组织中相关元素含量随染氟剂量，时间不同而不同。     

慢性氟中毒大鼠软骨的损害及COLIXA3蛋白、表达的实验研究

目的 探讨不同程度的氟中毒是否影响染氟大鼠软骨组织中COLIXA3蛋白的表达.方法 选用3～4周龄健康雄性Wistar大鼠40只,按体质量随机分为5组,每组8只,分笼饲养,期间分别自由饮用含氟化钠0(对照)、25、50、100、150mg/L的蒸馏水,饲喂6月后建立氟中毒大鼠模型.应用光学显微镜分析实验大鼠骨组织的病理形态学变化过程.并采用免疫组织化学技术检测大鼠股骨干骺端COLIXA3蛋白的表达情况.结果 大鼠骨组织HE染色显示,各染氟组股骨干骺端出现不同程度软骨骨化,骨密度增加,具有硬化性氟骨症病变.对照组软骨组织未见明显异常.大鼠软骨细胞COLIXA3免疫组织化学染色结果为阳性,胞浆内可见有棕黄色颗粒,25、50、100 mg/L组在软骨组织中COLIXA3蛋白表达(23.3±4.5、41.2±5.6、26.4±7.5)增强.其中50、100 mg/L组表达与对照组(6.1±3.5)相比明显增加,组间比较差异有统计学意义(P均<0.05).150 mg/L组COLIXA3蛋白(13.3±4.2)较前面3组表达减弱,仍高于对照组,组问比较差异无统计学意义(P>0.05).结论 动物模型中,大鼠病理学为单纯性骨硬化表现.低剂量氟促进,高剂量抑制大鼠软骨细胞的增生.随着染氟时间的延长,外环境中氟浓度过高时,对软骨细胞就表现为氟离子的直接毒性作用.氟化物影响染氟大鼠软骨组织中COLIXA3蛋白的表达,低剂量氟可以促进COLIXA3蛋白的表达,随剂量增加氟的促进作用减弱.

Abstract：

Objective To explore whether different degrees of fluorosis influence the expression of cartilage COLIXA3 protein in fluorosis model rats. Methods Forty male Wistar rats 3 to 4 weeks old were randomly divided into 5 groups according to body mass, and these rats were fed with distilled water containing sodium fluoride(NaF) of 0(control), 25, 50, 100 and 150 mg/L for 6 months, respectively, in order to establish the animal model of drinking water type fluorosis. Pathomorphologieal changes of the osseous tissues of rats were analyzed under light microscope and transmission electron microscope, and the expression of COLIXA3 protein of femur metaphysis was examined by immunohistochemistry. Results HE staining showed different degrees of femoral metaphyseal ossification of cartilage in each experimental group, bone density increased, with sclerotic lesions of skeletal fluorosis. The control group showed no abnormal cartilage. Electron microscopy showed that the experimental groups with varying degrees of cartilage cell swelling, cell matrix fades, 50 mg/L group .showed hyperplasia, and 100,150 mg/L groups were observed with organelles decreased, part of the disintegration of the cartilage cell lacunae, lmmunohistochemical staining of rat chondrocytes COLIXA3 was positive, cytoplasm with brown granules, cartilage COLIXA3 protein expression(23.3 ± 4.5, 41.2 ± 5.6, 26.4 ~ 7.5) in the 25, 50 and 100 mg/L groups enhanced. Compared to the control group (6.1 ± 3.5), the expression of 50 and 100 mg/L groups was significantly increased, and the differences were statistically significant(all P < 0.05). The expression(13.3 ± 4.2)of COLIXA3 protein in 150 mg/L group was decreased compared with the previous three, but is still higher than that of control, and the difference was not statistically significant(P > 0.05). Conclusions There has pathological changes of sclerosing skeletal fluorosis in animal model. Low-dose fluoride promotes while high-dose inhibits cartilage cell proliferation. When fluorine concentration in external environment is too high and with extended exposure to fluoride, direct toxic effects of fluoride on cartilage cells is observed. Fluorine affects and promotes the expression of COLIXA3 protein in cartilage. Low-dose fluoride can promote COLIXA3 protein expression, as the dose increases (over 100 mg/L), the effect decreases.