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氟是机体必需微量元素之一,但长期高氟摄入会产生过量的自由基,引起机体全身慢性氟中毒(简称地氟病)。地氟病是世界范围内的公共卫生问题之一。很多研究表明,氟中毒致机体损伤机理可能涉及氧化应激,而细胞凋亡的增强可能是其中的一个重要环节。氟暴露可以透过胎盘屏障,过量的氟蓄积在子代体内,会造成子代机体损伤。肝脏是机体重要的解毒器官,也是氟中毒致机体损伤的重要靶器官之一。钙对机体健康非常重要,构成牙齿和骨骼的钙占机体钙含量的绝大部分,形成基本骨架,支撑着整个躯体。钙离子是一种重要的细胞信使分子,参与调节机体的多项生物学效应。膳食低钙可能与氟暴露具有协同作用,而摄入膳食高钙可以改善氟中毒导致的机体损伤。目前,膳食钙与氟中毒的关系已有相关报道,但膳食钙对氟暴露致子代一些生理功能的影响及作用机制尚未明了,特别是膳食钙对氟暴露的靶器官--肝脏的影响鲜见报道。因此,在前期研究的基础上,本研究以肝脏为观测点,率先从器官水平、亚细胞水平和分子水平系统研究膳食钙对氟中毒的影响,旨在探讨适量膳食钙对氟暴露致子代肝脏损伤的干预作用及其分子机理,为地氟病的防治提供基础资料。方法：健康清洁级初断乳SD大鼠雌鼠100只(先后分两批),雄鼠50只。适应一周后,每一批雌鼠随机平均分成5组,每组10只。对照组自来水(含氟量<0.2 mg/L)+常食饲料(钙含量0.79%)；染氟组氟化钠溶液(100 mg/L)+常食饲料；低钙组自来水+低钙饲料(钙含量0.063%)；低钙染氟组氟化钠溶液+低钙饲料；高钙染氟组自来水+高钙饲料(钙含量7%)。雄鼠自来水+标准饲料(氟含量<0.2 mg/kg,钙含量为7～10 g/kg)；以上溶液的溶剂均是自来水。饲养期为3个月,期间均采取自由饮水、自由进食的方式饲养。之后按雄性：雌性比1：1合笼交配,取日龄14天和28天的仔鼠进行相关实验。实验期间,保持饲养室通风,室温在25℃左右；湿度保持在50%～70%之间；以灭菌干净的刨花为垫料,每3天更换1次,并清洗鼠笼。各组均以仔鼠肝脏脏器系数、肝细胞超微结构、氧化水平、凋亡情况及凋亡相关蛋白Caspase12表达水平作为观察指标。结果：1.血液中肝功能相关指标检测14天雌性仔鼠：与对照组相比,低钙组和低钙染氟组ALT活性明显降低,高钙染氟组ALT活性明显升高；各实验组ALP活性无显著变化；低钙染氟组AST活性明显降低,高钙染氟组AST活性明显升高。与染氟组相比,高钙染氟组ALT活性明显升高；各实验组ALP活性无显著变化；低钙染氟组AST活性明显降低,高钙染氟组AST活性明显升高。14天雄性仔鼠：与对照组相比,低钙染氟组ALT活性明显降低；低钙染氟组ALP活性显著升高(p<0.05)；各实验组AST活性无显著变化。与染氟组相比,低钙染氟组和高钙染氟组ALT活性明显降低；各实验组ALP活性无显著变化；各实验组AST活性无显著变化。28天雌性仔鼠：与对照组相比,低钙组和染氟组ALT活性增强,高钙染氟组和低钙染氟组ALT活性降低；高钙染氟组、低钙染氟组和低钙组ALP活性显著性升高(p<0.05)；高钙染氟组和低钙染氟组AST活性增强,染氟组和低钙组AST活性均显著性升高(p<0.05)。与染氟组相比,低钙染氟组和高钙染氟组ALT活性显著下降(p<0.05)；低钙组、低钙染氟组和高钙染氟组ALP活性显著升高(p<0.05)；各实验组AST活性无显著变化。28天雄性仔鼠：与对照组相比,低钙染氟组ALT活性显著降低(p<0.05)；高钙染氟组、低钙组和低钙染氟组ALP活性显著升高(p<0.05)；低钙组、低钙染氟组和高钙染氟组AST活性均显著性升高(p<0.05)。与染氟组相比,低钙染氟组ALT活性显著降低(p<0.05)；高钙染氟组、低钙组和低钙染氟组ALP活性显著升高(p<0.05)；各实验组AST活性无显著变化。2.肝组织生化指标14天雌性仔鼠：与对照组相比,低钙染氟组和高钙染氟组MDA的含量显著性升高(p<0.05),低钙染氟组GSH-PX活力明显下降,低钙染氟组SOD的活力显著降低(p<0.05);与染氟组相比,低钙染氟组MDA含量显著降低(p<0.05),低钙染氟组SOD的活力显著降低(p<0.05)。14天雄性仔鼠：与对照组相比,各实验组MDA含量均上升,低钙组和低钙染氟组GSH-PX活力显著降低(p<0.05),低钙染氟组SOD活力显著降低(p<0.05)；与染氟组相比,低钙染氟组SOD活力显著降低(p<0.05)。28天雌性仔鼠：与对照组相比,染氟组和低钙染氟组MDA含量显著升高(p<0.05),各实验组GSH-PX和SOD活性均降低;与染氟组相比,低钙组和高钙染氟组MDA含量显著降低(p<0.05)。28天雄性仔鼠：与对照组相比,低钙染氟组和高钙染氟组MDA含量显著升高(p<0.05),各实验组GSH-PX和SOD活性均降低；与染氟组相比,低钙染氟组和高钙染氟组MDA含量显著升高(p<0.05)。3.肝组织Bcl-2蛋白表达水平14天雌性仔鼠：与对照组相比,染氟组、低钙组和高钙染氟组Bcl-2蛋白表达水平有所下降,低钙染氟组Bcl-2蛋白表达水平显著降低(p<0.05)；与染氟组相比,低钙染氟组Bcl-2蛋白表达水平明显下降。14天雄性仔鼠：与对照组相比,染氟组、低钙组和高钙染氟组Bcl-2蛋白表达水平均降低,低钙染氟组Bcl-2蛋白表达水平显著降低(p<0.05)；与染氟组相比,低钙染氟组Bcl-2蛋白表达水平显著降低(p<0.05)。28天雌雄仔鼠：与对照组相比,染氟组、低钙组和高钙染氟组Bcl-2蛋白表达水平均降低,低钙染氟组Bcl-2蛋白表达水平显著降低(p<0.05)；与染氟组相比,低钙染氟组Bcl-2蛋白表达水平明显降低。4.肝组织Caspase12蛋白表达水平14天雌性仔鼠：与对照组相比,染氟组、低钙染氟组和高钙染氟组均显著升高(p<0.05)；与染氟组相比,低钙组和高钙染氟组均显著降低(p<0.05)。14天雄性仔鼠：与对照组相比,高钙染氟组显著升高(p<0.05)；染氟组和低钙染氟组极显著升高(p<0.01)。与染氟组相比,低钙组和高钙染氟组显著降低(p<0.05)。28天雌性仔鼠：与对照组相比,高钙染氟组显著性升高(p<0.05)；染氟组和低钙染氟组极显著性升高(p<0.01)。与染氟组相比,高钙染氟组显著性降低’(p<0.05)；低钙组极显著性降低(p<0.01)。28天雄性仔鼠：与对照组相比,低钙组显著性升高(p<0.05)；染氟组、低钙染氟组和高钙染氟组极显著性升高(p<0.01)。与染氟组相比,高钙染氟组显著性降低(p<0.05)；低钙组极显著性降低(p<0.01)。结论：饮水型氟中毒可以使过量的氟透过胎盘屏障而在子代体内蓄积,氟中毒致子代肝损伤的机理可能是氟暴露导致子代肝组织产生氧化应激,抗氧化系统受损,脂质过氧化增强,下调内质网途径凋亡通路中Bcl-2的表达,继而上调CaSpase12的表达,导致肝细胞凋亡增强,最终造成肝脏损伤。氟中毒具有时效性,且雄性更敏感。膳食低钙可以加重氟中毒症状,表现出低钙和染氟的协同作用,高钙可以一定程度的缓解氟中毒症状。膳食钙影响氟中毒的分子机制可能是低钙加重或高钙逆转相关指标的表达。