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目的:结合骨形态方面和基因学方面的改变,探讨氟、铝对大鼠脊柱的联合毒性及可能的发生机制。方法:将96只大鼠分成6组,分别为对照组、中氟组、高氟组、中氟铝组、高氟铝组、单纯加铝组,每组16只,雌雄各半,用含氟化钠(NaF)的饲料及含氯化铝(AlCl3)加铝水连续饲喂大鼠6个月染毒,各组NaF、AlCl3染毒浓度分别为(0mg/kg,0mg/L)、(45mg/kg,0mg/L)、(110mg/kg,0mg/L)、(45mg/kg,90mg/L)、(110mg/kg,90mg/L)、(0mg/kg,90mg/L)。处死大鼠前,观察大鼠一般生长状况,搜集24h尿液,处死大鼠后留取脊柱、股骨;尿氟、骨氟均采用氟离子选择电极法,尿铝、骨铝采用电感耦合等离子发射光谱法进行测定;显微CT观测大鼠脊柱骨小梁改变;ELISA法检测大鼠脊柱core binding factorα1(简称Runx2)、osteoblast-specific transcription factor(简称Osterix)蛋白表达水平;提取大鼠脊柱组织总RNA,实时荧光定量RT-PCR法检测Runx2、Osterix mRNA的表达。结果:1.氟、铝中毒动物模型的建立:对照组和单纯加铝组大鼠无明显氟斑牙发生,其余染氟组大鼠氟斑牙损伤程度随染毒剂量的增加而加重;各染氟组大鼠的尿氟、骨氟浓度较对照组高,差异有统计学意义(P﹤0.05);各加铝组大鼠的尿铝、骨铝浓度较对照组高,差异有统计学意义(P﹤0.05)。结合氟斑牙损伤情况和尿氟、骨氟、尿铝、骨铝等指标可认为本研究已成功建立了氟、铝中毒动物模型。2.显微CT观察大鼠脊柱骨小梁改变:比较各组间BMD、TMD、Tb.Th、Tb.Sp、Tb.N的改变,差异有统计学意义(P﹤0.05);各染氟组DA、BS/BV较对照组下降,BV/TV较对照组升高,但各组间DA、BS/BV和BV/TV的比较,差异无统计学意义(P﹥0.05)。3.各染氟组与对照组相比Runx2、Osterix mRNA的表达增强,差异有统计学意义(P﹤0.05),单纯加铝组较对照组稍降低,差异无统计学意义(P﹥0.05)。各染毒组与对照组相比较Runx2蛋白含量增加,单纯染氟组和氟铝联合染毒组与对照组相比,随着染氟浓度的增加Runx2蛋白含量有增加的趋势,差异均有统计学意义(P﹤0.05);除中氟组外,各染毒组与对照组相比较Osterix蛋白含量降低(P﹤0.05)。结论:1.成功建立氟/铝中毒大鼠模型。2、氟可促进大鼠体内骨转换的加速,使骨量增加,单纯加氟组大鼠发生以骨硬化为主的氟骨症;单纯加铝组大鼠发生以骨软化为主的氟骨症;氟铝联合染毒组大鼠出现了骨硬化和骨软化混合型的氟骨症表现。3.氟、铝对大鼠尿氟、骨氟浓度和脊柱Runx2、Osterix基因蛋白表达的交互作用表现为拮抗作用。