慢性氟中毒时成骨细胞激活的机制

人体材料和动物实验的大量资料证明,慢性氟中毒的骨相损害涉及参与骨转换的各种细胞,其中成骨细胞功能活跃在氟骨症病变中是一个发生较早、并起主导作用的环节.研究氟骨症的发病机制,首先就要回答在慢性氟中毒时成骨细胞是怎样被激活的.     

氟骨症成骨细胞激活中钙与信号转导

在慢性氟中毒(地氟病)的全身病变中，危害最大的是骨相损害，即氟骨症。氟骨症的病变复杂多样，成骨活动增强是一个发生较早并起主导作用的环节。在成骨细胞(osteoblast OB)活化、增殖活跃过程中，存在着复杂的信号转导机制和信息介质的代谢和(或)功能的变化，这些可能与OB激活密切相关。随着分子生物技术的进步，为进一步探讨和证明钙     

不同剂量氟对大鼠成骨细胞激活与BMP-4、BMP-2和Smad-4表达的影响

目的探讨过量氟对大鼠成骨细胞系BMP-2、BMP-4及其信号转导物Smad-4表达水平的影响及其与氟骨症发病机制的关系。方法利用饮水加入氟化钠(NaF)进行大鼠染氟实验,采用原位杂交技术、 Western blot技术、免疫组织化学方法,对氟中毒大鼠骨组织成骨细胞系进行BMP-4、Smad-4的mRNA水平和 BMP-2、BMP-4蛋白质水平的定量分析。结果 NaF可刺激慢性氟中毒大鼠椎骨各包被成骨细胞增殖,并诱导 BMP-2、BMP-4和Smad-4的表达。在低钙偏食组慢性氟中毒大鼠BMP-4、Smad-4 mRNA和BMP-2、BMP-4 蛋白质水平稍增高但与对照组相比差异无统计学意义(P>0．05);在高钙和低钙加氟组Smad-4 mRNA的表达均增高,与对照组相比差异有统计学意义(P<0．001);在低钙加氟组Smad-4 mRNA水平与BMP-4 mRNA水平和BMP-2、BMP-4蛋白质表达水平具有一定相关性(r=0．53)。结论过量氟可刺激大鼠成骨细胞系激活、增殖能力增强,但在增殖能力增强的成骨细胞中BMP-4 mRNA和BMP-2、BMP-4蛋白质水平表达无明显增高,可能与氟骨症的骨化不良有关;NaF刺激Smad-4 mRNA过表达可能与氟骨症骨相损害的信号转导途径激活有关。     

慢性氟中毒非骨相损害与细胞凋亡

机体摄入过量氟可导致各器官不同程度的中毒性损害 ,其中以骨骼、牙齿的病变为典型。而氟在非骨相组织引起的损害 ,在近年来为专家所关注 ,很多研究报道涉及全身的或针对一定的系统器官。过量氟通过何种机制引起组织和细胞的损害 ?这是多年来悬而未决的问题。本文就氟中毒与细胞凋亡的关系作一综述。1　慢性氟中毒非骨相组织损害慢性氟中毒的非骨相组织的损害具有侵害范围广 ,损伤程度重 ,且各脏器组织改变不尽相同等特点。仅从迄今已有的报道来看 ,损害已累及心、肝、肾、骨骼肌、免疫系统、内分泌系统、神经系统等诸多组织和器官。在氟病…     

氟对心血管系统的损伤

地方性氟中毒（简称地氟病）是一种慢性全身性疾病，过量的氟摄入几乎对机体所有器官和组织均产生毒害作用。氟中毒时发生的心血管系统损伤是氟致非骨相损伤的重要组成部分，研究氟对心血管损伤并阐明其损伤机制。有助于进一步确定氟对非骨相的损伤及确定氟致非骨相损伤在氟中毒发病机制中的作用。[第一段]     

氟中毒对骨细胞相关因子及信号传导通路的影响

正地方性氟中毒是由于长期摄入过量摄入氟化物引起的全身性疾病,氟骨症是氟中毒累及骨组织的一种慢性侵袭性骨病,骨代谢紊乱是地方性氟中毒的普遍现象,是氟骨症的重要特征。为了揭示氟骨症的发病机制诸多学者从分子水平进行了深入研究,发现骨细胞内一些相关因子和某些信号通路在其中起着重要的作用。本文对前人的研究成果进行总结,目的是为国内同仁探索氟中毒骨相损伤机制提供参考。     

氟对骨细胞凋亡的影响

地方性氟中毒是一种全身性疾病,可损害各组织器官。由于氟对骨组织具有特殊的亲和力,吸收后主要蓄积于骨组织中,长期过量摄入可导致慢性氟中毒,使骨代谢紊乱,引起全身性骨骼病变,形成氟骨症。大量研究表明,过量氟可导致多种细胞凋亡。近年来,在分子水平上广泛研究了氟与细胞凋亡的关系,尤其是氟对骨细胞凋亡的影响,这对于揭示氟骨症的发病机制具有十分重要的意义。     

关于地方性氟中毒的早期诊断

过量氟对机体所致的损伤是全身性的,可以认为,地方性氟中毒是一种特殊的临床综合症。但迄今为止,由于缺少特异的临床症状和体征及可依据的客观指标,在临床诊断,尤其是早期诊断上仍存在一定困难。目前,在众多的受损器官中,只有牙齿和骨骼可依据其特殊的体征和骨X线影象,确诊为“氟班牙”或“氟骨症”,亦是诊断地方性氟中毒的主要依据。非骨相损害与氟中毒的因果关系较难确定,因非骨相损伤的出现早于氟斑牙和氟骨症,故诸学者正式图寻找一种特异指标,作为早期诊断氟中毒或氟骨症的依据。综合各家之长,将有关资料概述如下。     

氟对机体代谢及各系统的影响

地方性氟中毒是指无机氟在体内长期蓄积所引起的全身器官和组织的毒性损害。由于氟在体内主要蓄积在骨骼系统,影响骨形成、矿化和吸收,并引起相应的临床症状和特殊的X线影象,通称“地方性氟骨症”。在软组织器官也有氟蓄积,并引起不同程度的损害,称“非骨相氟中毒”。多年来流行病学、临床和基础研究是以“氟骨症”为地方性氟中毒的研究重点。近年来随着研究的深入,非骨相氟中毒已引起广泛的注意,并积累了大量资料,从而加深了人们对地方性氟中毒这一全身性损害的全面认识。特别是对氟骨症有诊断意义的骨X线影象出现以前的各种变化,有了进一步的认识,也有助于提高地方性氟中毒的诊断和防治水平。     

氟与动脉硬化

地方性氟中毒是在特定的地理环境中发生的一种地球化学性疾病,是以氟斑牙和氟骨症为主要特征的慢性全身性疾病,在全世界范围内广泛存在,我国除上海市外的30余省（市）均有发生。近年来,氟对机体非骨相组织损伤及损伤机理是氟中毒研究领域的热点,氟对心血管系统的影响也日益受到人们的关注。本文就氟致动脉硬化方面的研究进展做一综述。     

少儿地方性氟骨症骨损害的X线表现及改水降氟后变化

目的了解少儿氟骨症骨损害X线表现、特点,与成人氟骨症X线改变的异同以及脱离高氟影响后的X线变化,为地方性氟骨症的诊断、防治效果评价及发病和转归机理研究提供参考。方法在水氟含量较高(4.3～16.0 mg/L)的地方性氟中毒病区,借助X线检查方法筛选出30例儿童氟骨症病例,对其出现的各种X线征象、特点进行观察和分析,追踪观察并统计了8例儿童氟骨症病例改水前、后X线表现及诊断结果的变化。结果 30名患者中,轻度22例,中度4例,重度4例。硬化型改变26例,软化型2例,混合型2例。所有患者都有骨纹X线征象异常,表现为骨小梁增多、增密(密集),粗大、模糊、紊乱、融合。严重紊乱和融合的骨纹使骨密度增高,骨质硬化。前臂、小腿、骨盆骨软化变形。与成人氟骨症不同,骨周软组织和关节无异常所见。结论少儿地方性氟骨症主要发生在氟含量更高的氟中毒病区,X线表现为骨质方面的损害,骨周软组织和关节不受波及。在改换水源降低饮水氟含量5年后,原有异常骨X线征象即可出现相当明显的逆转或恢复正常影像。部分改水前骨硬化患者在改水后出现了骨质疏松征象,机制有待研究。     

过量氟对大鼠肝细胞内钙水平和肝细胞凋亡的影响

目的 研究在大鼠过量摄氟后体内对肝细胞中游离钙([Ca~(2+)]i)水平和肝细胞凋亡的影响。方法 应用饮水加入氟化钠进行大鼠染毒实验,采用Fura-2/AM荧光指示剂测定慢性氟中毒大鼠肝细胞内[Ca~(2+)]i浓度的变化,同时利用流式细胞术测定肝细胞凋亡率。结果 过量氟可刺激肝细胞内[Ca~(2+)]i浓度增高,常食(高钙饮食)投氟组与常食对照组相比差异显著(P<0.05),偏食低钙投氟组高于低钙对照组,差异显著(P<0.05);肝细胞凋亡率在正常饮食加氟组与对照组相比差异无显著性(P>0.05),低钙饮食加氟组肝细胞凋亡率明显增高,与低钙对照组相比,差异显著(P<0.05);相关分析显示,低钙饮食投氟组肝细胞内[Ca~(2+)]i浓度增高与细胞凋亡率有相关性趋势(r=0.576)。结论(1)过量氟所致的大鼠肝细胞内[Ca~(2+)]i持续增高对肝细胞凋亡有不同程度的影响,可能在氟骨症病理过程中起重要作用;(2)投氟伴随低钙可加重细胞内[Ca~(2+)]i超负荷和细胞凋亡,提示钙营养与氟中毒发病有着重要联系;(3)肝细胞内[Ca~(2+)]i增高与肝细胞凋亡率之间有无相关性有待于进一步研究证实。     

2009年西藏自治区饮水型氟中毒病情监测结果分析

目的 了解西藏饮水型地方性氟中毒的病情动态,评价防治措施的效果,为及时调整防治策略提供科学依据.方法 按照"2008年中央补助地方公共卫生专项资金西藏饮水型氟中毒防治项目"技术方案,于2009年9-10月选取日喀则谢通门和林芝察隅两县作为项目县,在每个项目县采用单纯随机抽样的方法选择3个项目村,以自然村为单位,对改水及改水工程运转情况、饮水含氟量、儿童氟斑牙和成人临床氟骨症进行调查.按照<生活饮用水标准检验方法非金属指标>(GB/T 5750.6-2006)测定水氟;尿中氟化物的测定采用离子选择电极法(WS/T 89-1996);氟斑牙诊断采用Dean法;成人氟骨症诊断按<地方性氟骨症临床诊断标准>(WS192-2008)进行.结果 已改水病区水氟均值在0.18～0.34 mg/L,未改水病区水氟均值在0.70～2.13 mg/L;已改水病区8～10岁儿童氟斑牙检出率为50.78%(65/128),氟斑牙指数为1.04,儿童尿氟均值为1.64 mg/L,未改水病区氟斑牙检出率为80.65%(25/31),氟斑牙指数为1.50,儿童尿氟均值为2.08;已改水病区成人氟骨症患病率为38.7%(104/269),尿氟为1.61 mg/L,未改水病区成人氟骨症患病率为15.4%(18/117),尿氟为3.54mg/L.结论 改水降氟使氟斑牙的检出率降低至控制水平,严重程度也在降低,改水病区尿氟低于未改水病区,说明改水仍对消除氟中毒的危害有重要意义,但氟骨症患病率出现了在改水病区反而高于未改水病区的现象.

Abstract：

Objective To find out the dynamics of drinking water borne endemic fluorosis in Tibet's, to evaluate the effect of control measures, and to provide a scientific basis for the timely adjustment of control strategies. Methods During september to october 2009, according to the "2008 Central Government Special Funds to Subsidize Local Public Health in Drinking Water Borne Fluorosis in Tibet", Xigaze Xietongmen and Nyingchi Zayu were selected as project counties, three project villages were selected with simple random sampling method in each county, the functioning of water improvement projects, drinking water fluoride content, children's dental fluorosis and adult skeletal fluorosis were investigated. Water fluoride was detected by the "standard examination methods for drinking water the non-metallic targets"(GB/T 5750.6-2006) determination of fluoride; urinary fluoride was tested by ion selective electrode (WS/T 89-1996); dental fluorosis was diagnosed using Deans method; adult skeletal fluorosis was diagnosed by "endemic skeletal fluorosis clinical diagnostic criteria" (WS 192-2008). Results Mean water fluoride was 0.18 - 0.34 mg/L in drinking water changed areas, and 0.70 - 2.13 mg/L in not changed areas; prevalence of dental fluorosis of children 8 - 10 was 50.78% (65/128), dental fluorosis index was 1.04,mean urinary fluoride was 1.64 mg/L in drinking water changed areas; prevalence of dental fluorosis of children 8 -10 years old was 80.65%(25/31 ) in not changed areas, dental fluorosis index was 1.50, mean urinary fluoride of children was 2.08; adult clinical skeletal fluorosis was 38.7%(104/269) in drinking water changed areas, the mean urinary fluoride was 1.61 mg/L, prevalence of skeletal fluorosis was 15.4% (18/117) in not changed areas, mean urinary fluoride was 3.54 mg/L. Conclusions The method of change the water to reduce fluoride decreases dental fluorosis to control levels, and severity is also reduced, urinary fluoride is decreased. However, the prevalence of skeletal fluorosis is higher than that of drinking water not changed areas.     

五华县地方性氟中毒病情现状调查分析

目的掌握五华县地方性氟中毒的病情现状，为今后预防地方性氟中毒提供科学依据。方法在19个病区村中随机抽取9个，采用分层整群抽样方法，对轻、中、重病区分别随机抽取各3个病区村为调查点。调查8-12岁儿童氟斑牙、成人氟骨症患病情况；检测饮水氟含量、8～12岁儿童尿氟含量；调查改水情况。结果8～12岁儿童的氟斑牙总患病率为18．03％，未检出重度氟骨症患者；饮水氟平均浓度为0．54mg／L；8～12岁儿童尿氟含量的几何均值为1．02mg／L；调查点总改水率100％。结论五华县地方性氟毒病情基本得到控制，原有氟中毒患者病情逐渐减轻的趋势，个别病区村的改水设施需要进一步加强管理。     

砖茶型氟中毒儿童早期氟骨症观察

目的了解砖茶型氟中毒对儿童骨骼发育的影响。方法考察西藏那曲县长期摄入砖茶的132名8~13岁儿童中的110名氟斑牙患者,进行全身骨关节物理检查和双手正位X线检查。结果在110名砖茶型氟斑牙患儿中没有任何明显的骨关节主观症状或客观体征,但96名儿童有明确的骨发育异常X线征象,其检出率为87%。X线主要表现为手部诸骨的骨纹理粗疏(95%),干骺端出现间歇性生长障碍线(65%)。随着年龄增长,这些征象有减少倾向。结论砖茶型氟中毒儿童手部诸骨出现骨发育异常的X线征,可以认为是儿童早期氟骨症的诊断依据,并认为早期预防是最佳控制砖茶型氟中毒的方案。     

过量氟对大鼠血清过氧化物抗氧化物及骨和软骨RNA含量 的影响

目的 探讨脂质过氧化物、抗氧化物质水平和骨、软骨RNA合成的变化在氟骨症发生机制中的作用。方法 将65只4～5周龄,体重50～90g的SD大鼠随机分为4组。用化学比色法测定血清超氧化物歧化酶（SOD）,硫代巴比妥酸法测定血清丙二醛（MDA）,酶动力法测定血清碱性磷酸酶（ALP）,异硫氰酸胍法测定骨和软骨RNA。结果 ①血清SOD在染氟后3个月显著下降,5个月时明显恢复;②染氟后5个月高氟组血清MDA明显升高,有随尿氟排泄量增高而增高的趋势;③高氟组血清ALP在实验后3个月明显升高;④摄氟组大鼠骨、软骨RNA含量均较对照组低,有随染氟剂量增加而减少的趋势。结论 过量氟实验大鼠早期体内自由基增多,抗氧化能力下降,骨、软骨RNA含量减小,提示氟骨症早期摄入过量氟可直接影响骨与软骨RNA的合成。     

人体总摄氟量与氟骨症的剂量-效应关系

目的 探讨人体总摄氟量和氟骨症患病情况间的确切剂量-效应关系,为地方性氟中毒防治提供参考依据.方法 根据家庭手压井饮水含氟量的不同,分别从江苏省地方性氟中毒重病区村瓦庙村和非病区村新淮村抽取调查对象,观察日均总摄氟量和氟骨症患病情况,并把两村的调查对象作为一个整体,根据每个调查对象日均总摄氟量分为5个剂量组(＜2.00、2.00～、3.00～、4.00～、≥5.00 mg/d),分析日均总摄氟量和氟骨症患病情况的关系.结果 瓦庙村氟骨症检出率为31.06%(41/132),新淮村未发现氟骨症患者(0/35).调查对象随着日均总摄氟量的升高,氟骨症的检出率明显增加,有显著的剂量-效应关系(Quadriatic fit模型拟合曲线的回归方程为:y=2.624-6.855x+3.424x2,r=0.997).根据剂量-效应关系计算的总摄氟量的基准剂量95%可信限的下限值为2.50 mg/d,由此可得日均总摄氟量的参考剂量为2.50 mg/d.瓦庙村氟骨症患者[(5.09±1.20)mg/d]和非氟骨症者[(3.08±1.12)mg/d]的日均总摄氟量比较,差异有统计学意义(t=-9.32,P＜0.01).结论 在饮水型地方性氟中毒病区,日均总摄氟量和氟骨症检出率间呈正相关剂量-效应关系,日均总摄氟量的参考剂量(2.50 mg/d)低于<人群总摄氟量卫生标准>(WS/T 87-1996)的要求(3.50 mg/d).     

关中地区地方性氟骨症发病的水氟含量的临界值调查

选择了九个各只有一眼饮用水井和饮用35年以上历史的自然村,对其世居群众通过临床体检、水氟含量检测、X线片多部位摄片、尿氟含量化验等检查,以X线片的四肢骨间膜和近端骨皮质处有无幼芽破土状、玫瑰刺样、花边样骨化物、骨纹增粗和骨质密度增高作为早期氟骨症的综合诊断指征,探讨了地方性氟骨症发生的水氟含量的临界值(或國值)。结果发现水氟含量在2.56ppm的焦家村,有2例疑似氟骨症患者有早期指征,占该村摄片人数的10.52％,在3.71ppm的小坡村和上鲁村分别发现3例和7例,诊断为早期氟骨症,各占X线摄片人数的16.67％和31.81％。据此认为,在陕西省关中地区,凡水氟含量在3.0ppm以上的患区,可列入立即改水防治的范畴,3.0ppm以下的病区可稍为缓后进行。     

2008年福建省饮水型地方性氟中毒病区监测结果分析

目的了解福建省地方性氟中毒轻、中病区现状。方法按照分层整群抽样的原则,抽取轻病区村6个,中病区村4个作为调查点,每个调查点测定饮用水氟、8～12岁儿童氟斑牙和尿氟、对16岁及以上成人进行临床氟骨症检查和X线检查。结果10个病区村饮水氟均值均低于1.0 mg/L,9个村儿童氟斑牙低于30%,10个病区村儿童尿氟几何均数均未超过1.4 mg/L。临床氟骨症检出率4.42%,X线氟骨症检出率19.82%。结论饮水型氟中毒实施改水措施效果显著,临床与X线氟骨症诊断标准的衔接还有待于进一步探讨。