【目的】氟不仅可以造成骨相破坏,还可以透过血脑屏障在脑中蓄积,造成学习记忆能力的下降和中枢神经系统炎症反应的发生。有研究表明氟可以激活小胶质细胞,但是长期氟暴露对小鼠皮质小胶质细胞形态变化、M1/M2极化的影响还未见报道。因此,本研究主要通过观察慢性氟暴露对小鼠皮质小胶质细胞M1/M2极化的影响,为探索氟损伤神经系统的作用机制,也为防治氟中毒提供理论依据。【方法】试验动物:由中国辐射防护研究所提供的48只健康的BCLB/C雄性小鼠,体重25 g左右,随机分为四组:对照组,低、中、高氟组,浓度分别为0、25、50、100mg/L NaF,每组12只。在整个氟暴露期间小鼠自由饮水采食,并记录各组饮水、采食情况。染氟150 d后,每组随机挑取8只小鼠,断颈法处死,摘取心、肝、脾、肺、肾、脑等脏器称重;并取股骨用氟离子选择电极法检测氟含量;取剩余小鼠的脑组织制作石蜡切片进行HE、尼氏染色,在光镜下观察其病理学结构变化;采用免疫组化技术对小胶质细胞形态学变化进行分析研究;采用Western-blot、双重免疫荧光技术检测Iba-1、iNOS及Arg-1蛋白表达情况;采用RT-PCR对皮质相关炎症因子、神经相关因子、突触相关因子的表达进行检测分析。【结果】1、小鼠股骨氟含量测定结果显示:小鼠股骨氟含量随着染氟浓度的增加而明显升高(均p<0.01)。2、脑组织HE染色和尼氏染色结果显示:染氟组皮质较对照组均出现了不同程度的形态紊乱、尼氏小体和神经元明显减少,且有大量神经元出现了肿胀、疏散、萎缩与坏死。3、免疫组化结果显示,中氟组和高氟组小鼠皮质的Iba-1免疫反应活性极显著升高(p<0.01);且分枝状,中间态的小胶质细胞极显著减少(p<0.01),阿米巴状的小胶质细胞显著增加(p<0.01)。4、免疫荧光双染结果显示,染氟组iNOS表达显著上升(p<0.01),Arg-1表达显著下降(p<0.01)。同时,Western-blot和RT-PCR的检测结果也与此相符,Iba-1,iNOS表达量呈上升趋势,Arg-1表达量呈下降趋势,且均有显著性(p<0.05)。5、小鼠皮质炎症相关因子PCR检测结果显示:氟组iNOS、INF-γ(p<0.05),TNF-α、TGF-β(p<0.01)mRNA的表达量显著升高。低氟组Arg-1 mRNA显著低于对照组(p<0.05);高氟组IL-4 mRNA的表达量较对照组下降显著(p<0.05)。6、小鼠皮质神经相关因子PCR检测结果显示:高氟组IGF-1、BDNF mRNA的表达量与对照组相比显著降低(p<0.05)。7、小鼠皮质突触相关因子PCR检测结果显示:和对照组相比高氟组Synaptophysin和PSD-95的mRNA表达显著下降(p<0.05)。【结论】慢性氟暴露加剧了小鼠皮质小胶质细胞从分枝状向阿米巴状形态的转化,同时诱导了小胶质细胞M1/M2的极化。氟致促炎相关因子释放增加,抗炎相关因子、神经相关因子、突触相关因子释放降低,暗示了氟与神经毒性的关系可能与M1型小胶质细胞过度活化后释放的炎症因子引起的神经炎症有关。