亚慢性过量氟暴露对大鼠骨中SPARC表达的影响

【摘要】： 前言 由于地壳中氟的分布不均衡,使一些环境中氟元素水平过高,如果人体长期暴露在这种高氟环境下,从外界获得的氟将会超过正常生理需要,使体液和组织中氟离子的浓度增高,就会导致全身慢性中毒性病变,称为地方性氟中毒(简称地氟病)。天然高氟地区呈世界性广泛分布,全球已有50多个国家和地区报道地方性氟中毒的存在,而我国受地方性氟中毒的危害最为严重。地氟病已经成为威胁我国劳动人民,尤其是贫困地区人民健康的重大公共卫生问题。地氟病对机体的损害主要可分为骨相损害和非骨相损害,其中以骨相损害为重,临床主要表现为氟骨症和氟斑牙。氟骨症可严重危害人类健康,其病理表现多种多样。基本的病理表现是成骨细胞和破骨细胞增生均较活跃,而骨转换加速则尤为明显。 SPARC(Secreted Protein,Acidic and Rich in Cysteine)即富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白,作为成骨细胞产物中的几种主要的骨细胞外基质非胶原蛋白之一,也作为一种钙结合蛋白,可以与胶原蛋白和羟磷灰石结合调节细胞与基质相互作用,从而调节矿化,同时,还可以结合某些细胞因子,从而调节骨再建过程。已有研究发现,SPARC与某些肿瘤的骨转移有关,故认为SPARC与骨代谢有关。过量氟又可干扰骨代谢,推测SPARC可能在氟骨症发生中起一定作用。通过查阅国内外文献发现,目前,有关SPARC与肿瘤骨转移的研究报告比较多,尚未见到关于SPARC与慢性氟中毒关系的研究报道。基于以上认识,本次研究将SPARC与慢性氟中毒发生时骨质改变的关系作为研究重点,主要从SPARC与慢性氟中毒关系上入手,探讨亚慢性过量氟暴露对大鼠骨中SPARC表达的影响,旨在从分子水平深化对于氟骨症发生机理的认识,为进一步研究氟骨症发病机制提供新线索。 材料与方法 由中国医科大学实验动物中心购入离乳1周的雄性Wistar大鼠60只,体重80±10g,适应性饲养1周后,按体重均衡原则随机分为4组,每组15只。具体分组情况如下:对照组(饮自来水)、低氟组(饮水含氟50mg F~-/L)、中氟组(饮水含氟100mg F~-/L)、高氟组(饮水含氟150mg F~-/L)。 血清和尿液中氟离子含量采用氟离子选择电极法测定。骨中氟离子含量采用管式炉高温燃烧水解法—氟离子选择电极法测定。骨中SPARC含量采用免疫组化染色及显微图像分析测定。将大鼠胫骨样品经过固定、脱钙、脱水、石蜡包埋、切片处理后进行HE染色以及免疫组化染色。其切片在光镜下观察,并拍照进行图像分析。实验所得数据以均数±标准差((?)±S)表示,采用SPSS13.0软件进行统计学分析处理,进行不同染氟时间和不同处理组间各变量的比较。检验水准取α=0.05。 结果 实验期间,各染氟组大鼠均出现不同程度的氟斑牙表现,而且随着染氟剂量的升高和染氟时间的延长,氟斑牙损伤程度加重。由于原始数据分布不符合正态分布,首先分别进行对数转换,转换后的数据符合正态分布且方差齐(P＞0.10)。各组数据经单因素方差分析以及两两比较的结果如下:本次实验测得的血清氟、尿氟、骨氟水平发现,各实验组大鼠氟水平均随染氟剂量的增加而升高,随染氟时间的延长而增加。 本次研究发现,骨组织中SPARC的表达水平在不同时间对照组和中氟组大鼠中表达差别有统计学意义,随时间的延长而呈现先升高后下降的趋势。在3月末,各处理组间与对照组比较差别也有统计学意义,即随着染氟剂量的升高SPARC的表达水平呈先下降后上升的趋势,在中氟组降至最低,高氟组又回升。 结论 骨组织中SPARC的表达水平在不同时间对照组和中氟组大鼠骨组织中表达有差别,随时间的延长而呈现先升高后下降的趋势。在3月末,各处理组间比较差别也有统计学意义,即随着染氟剂量的升高SPARC的表达水平呈先下降后上升的趋势,在中氟组降至最低,高氟组又回升。说明亚慢性过量氟暴露与SPARC的表达之间存在一定关系,即亚慢性过量氟暴露对大鼠骨组织中SPARC的表达有一定影响,值得进一步研究。