BMPs与MMPs在氟中毒骨转换过程中的协同作用及调控机制

【摘要】：地方性氟中毒是严重威胁我国广大农村地区居民身体健康的一种地方病,以氟元素在骨组织的异常蓄积导致骨转换增强为特征,表现为氟斑牙和氟骨病。目前,氟骨症的发病机理还不十分明确。本研究采用4w 龄wistar 大鼠作为实验动物,通过饮水加氟复制氟中毒模型。通过动态观察动物氟斑牙发生情况,检测血氟和骨氟含量并结合钼靶X 线摄片以及骨密度分析等方法检测实验动物氟中毒的发生过程;应用光学显微镜和透射电镜等方法、ELISA 方法、化学方法、放免方法、免疫组织化学方法、RT-PCR方法以及Western blot 等方法,分析氟中毒过程中实验大鼠长骨组织的病理形态学变化过程、骨转换相关激素的改变、骨转换相关细胞因子的变化、骨转换相关调控因素的mRNA及蛋白的表达情况。综合判定在氟骨症骨转换过程中TGF-β超家族成员和MMP/TIMP 系统的作用,以及它们的调控过程,以期确定氟中毒骨转换过程的分子机制,为氟中毒的防治提供新的方向。得出如下结论: 1.150mg/L 的氟浓度可以获得满意的Wistar 大鼠氟中毒模型,其氟斑牙表现典型,血氟和骨氟持续维持在高水平,大鼠长骨组织表现为以骨密度增加为主的硬化型改变。 2.氟化钠可以明显提高成骨细胞活性,表现为成骨增强;同时也能刺激破骨细胞增殖,但溶酶体的数量减少以及溶酶体内容物密度降低甚至缺失导致破骨细胞活性受损。 3.PTH 升高参与氟中毒大鼠骨转换的整个过程,可以作为氟中毒的敏感指标应用;氟化钠对大鼠CT 分泌影响不明显;在染氟中后期,氟化钠可以诱导大鼠血清BGP 含量升高。 4.连续染氟致大鼠血清IL-6 持续保持在高水平状态,而对IL-1β影响不明显。持续染氟对大鼠血清NO 含量影响不规律。 5.TGF-β超家族成员中的TGF-β1、BMP-2、BMP-7 等参与了氟中毒骨转换的过程,且在染氟早期参与程度为最大。 6.TIMP-1 和MMP-13 参与氟中毒骨转换的过程,MMP-3 在此过程中作用不明显。 7.iNOS 参与氟中毒骨转换过程。