前言氟(Fluorine, F)是人体重要的微量元素之一,在生理代谢过程中,发挥着不可替代的作用。适量的氟有利于钙和磷的利用以及在骨骼中沉积,可加速骨骼形成,促进骨骼生长,增加骨骼的硬度,维护骨骼的健康。但当人体从外界摄入的氟超过正常生理需要时,将导致急性或慢性氟中毒。地方性氟中毒属于慢性氟中毒,简称地氟病。在我国,主要以饮水型地方性氟中毒病区分布范围最广、患病人数最多。地氟病已经成为威胁我国劳动人民,尤其是贫困地区农民身心健康的重大公共卫生问题。氟骨症是慢性氟中毒最主要也是最严重的临床表现,其病理表现多种多样,其骨损害包括骨硬化、骨软化、骨质疏松、骨周软组织化骨以及软骨和关节的退行性改变。成骨细胞功能活跃在氟骨症骨病变中是一个发生较早、并起主导作用的环节,是形成氟骨症骨病变多样性的病理基础。成骨细胞和破骨细胞的活动维持着持续动态平衡,任何引起这个平衡破坏的因素都会导致骨代谢生化标志物的改变,通过检测血、尿等体液中骨代谢生化标志物的变化,可间接反映骨骼的病理状态。骨保护素(osteoprotegerin, OPG)是一种以可溶性蛋白形式存在的破骨细胞负性调节因子。通过与NF-KB受体活化因子配体(receptor activator of NF-KB ligand, RANKL)结合,抑制RANKL/RANK对破骨细胞信号转导的活化,抑制骨再建和骨丢失,发挥抗骨质疏松作用。RANKL是可溶性细胞因子κB受体活化因子(RANK)的配体,是肿瘤坏死因子受体家族中的成员。RANKL在破骨细胞分化、活化、和凋亡过程中起重要作用。RANKL与破骨细胞和树突状细胞上的受体RANK结合是破骨细胞基因活化的关键步骤。RANKL是成熟破骨细胞形成的主要促进因子,也是破骨细胞存活的决定因素。现有对OPG、RANKL的研究都是用氟染毒的动物模型。本课题组2002级硕士研究生张莹研究了亚慢性过量氟暴露情况下,OPG的表达水平在氟骨症发生发展过程中所起的作用,发现OPG的表达水平在中氟组和高氟组大鼠体内明显增强。2003级硕士研究生穆金萍研究发现,在亚慢性过量氟暴露大鼠的骨组织中,RANKL的表达水平在中氟组和高氟组大鼠体内明显增强,而RANKL的表达强度与骨氟之间存在明显的正相关关系,提示氟可以通过提高RANKL的表达来增进破骨细胞的发育、活化和生存,说明氟在增强成骨活动的同时,也伴有不同程度的骨吸收增加,只是由于成骨活动增强的程度强于破骨活动从而造成了氟中毒大鼠骨质硬化性的病理表现,从而推测RANKL可能在亚慢性过量氟暴露大鼠体内骨转换增强过程中与OPG等细胞因子联合发挥重要作用。对于氟中毒人群调查血清中OPG和RANKL水平的影响尚未见相关的报道。本研究旨在了解慢性过量氟暴露对人群血清中OPG和RANKL表达的影响,为阐明氟骨症的发病机制、探索其早期诊断指标提供理论依据。对象与方法一、研究对象的选择根据辽宁省疾病预防控制中心提供的辽宁省饮水型地方性氟中毒病区分布的相关信息,选取辽宁省在历史上有代表性的4地区作为调查点,即沈阳市康平县望山堡村、锦州凌海市南建业村、阜新市彰武县丰田乡丰田村和沈阳市法库县黄荒地村。选取该4个调查点中17岁以上的常住农村居民作为调查对象。采取入户调查的方式进行资料的收集和样本的采集。收集的人口统计学资料包括,年龄、性别、文化程度、职业、吸烟、饮酒及健康情况等。并采集水样、尿样和血样。本次研究从461名调查对象中随机抽取了86人,作为骨代谢分子标志物OPG和RANKL的检测对象。根据中华人民共和国卫生行业标准,将尿氟值>1.6 mg／L的全部调查对象共计47人作为高氟暴露组(简称：高氟组),并从尿氟值≤1.6 mg/L的调查对象中随机抽取39人作为对照组。二、样品采集与测定(一)尿样采集及测定采集调查对象随时一次性尿样10 mL,记录姓名、编号,保存于-20℃冰箱中待测。采用氟离子选择电极法测定尿氟含量。(二)血样的采集及测定用抗凝真空采血管采集调查对象清晨空腹血样5 mL,做好记录,室温静置2小时后,以3000 rpm离心20分钟,分离血清,分装贮存于-70℃冰箱中待测。采用酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)测定血清中OPG和RANKL含量。血清OPG和RANKL含量测定所用的两种试剂盒均购自奥地利Biomedica Medizinpordukte GmbH & Co KG公司。操作过程严格按照试剂盒说明书进行。结果计算时所有检测结果都减去空白值。根据标准液的结果值,通过计算机软件拟合出标准曲线,通过标准曲线求出标本血清中OPG和RANKL浓度值。浓度单位为pg/mL。三、统计分析方法采用SPSS13.0统计软件包对实验数据进行录入,采用t检验、χ2检验、非参数检验、Spearman相关分析等对数据进行统计分析。检验水准为α=0.05。实验结果1、高氟组和对照组人群尿氟含量分布尿氟>1.6mg/L为高氟组,尿氟≤1.6mg／L为对照组。本次调查尿氟含量>1.6mg／L47人,M为3.40mg/L,QR为1.22 mg／L。尿氟含量≤1.6mg/L39人,M为0.60mg/L,QR为0.22 mg/L。2、高氟组和对照组人口学特征比较高氟组和对照组在性别构成上和年龄分布上无统计学差异。3、比较不同尿氟人群血清中OPG、RANKL含量及OPG/RANKL比值不同尿氟人群血清中OPG、RANKL含量及OPG/RANKL之间的差异无统计学意义。4、分性别比较不同尿氟人群血清中OPG、RANKL含量及OPG/RANKL比值高氟组和对照组中,不同性别间血清中OPG、RANKL含量及OPG/RANKL比值差异无统计学意义。5、分年龄比较不同尿氟人群血清中OPG、RANKL含量及OPG/RANKL比值高氟组和对照组中,>50岁人群血清OPG含量和OPG/RANKL比值高于≤50岁人群血清OPG含量和OPG/RANKL比值,差异有统计学意义。6、高氟组和对照组血清中OPG含量与年龄之间的相关分析对照组中,男性和女性血清中OPG含量均与年龄呈正相关关系。高氟组中,男性和女性血清OPG含量均与年龄呈正相关关系。结论1、在本次调查的氟暴露条件下,尚未发现高氟暴露对人群血清OPG、RANKL及OPG/RANKL有影响。2、男性和女性的血清中OPG含量均随年龄的增长而升高。