【摘要】：目的:氟是一種人體所必需微量多的氟時(shí)會(huì)引起以氟骨癥、氟斑牙為主要病理表現(xiàn)的慢性氟中毒。流行病學(xué)調(diào)查元素之一,當(dāng)機(jī)體攝入過(guò)結(jié)果顯示,高氟地區(qū)兒童青少年出現(xiàn)骨骼發(fā)育延緩,骨齡延遲現(xiàn)象;動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、器官培養(yǎng)研究結(jié)果表明氟可通過(guò)抑制軟骨內(nèi)成骨過(guò)程,進(jìn)而抑制長(zhǎng)骨縱向生長(zhǎng)。軟骨內(nèi)成骨是骨形成最主要途徑之一,位于初級(jí)、次級(jí)骨化中心之間的生長(zhǎng)板軟骨不斷進(jìn)行軟骨內(nèi)成骨過(guò)程,形成驅(qū)動(dòng)骨縱向生長(zhǎng)的重要力量。軟骨內(nèi)成骨受生長(zhǎng)激素(GH)、胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF-Ⅰ)等多種全身激素、Ihh/PTHrP、FGFs等信號(hào)通路及Sox9、Runx2等相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子共同作用。表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)是軟骨代謝的重要調(diào)控因子,對(duì)軟骨細(xì)胞的增殖、分化以及破骨細(xì)胞的生成過(guò)程起到調(diào)控作用。氟是否通過(guò)EGFR信號(hào)通路抑制軟骨內(nèi)成骨過(guò)程尚未見(jiàn)報(bào)道。為此,我們通過(guò)構(gòu)建氟中毒大鼠模型觀察不同濃度的氟對(duì)生長(zhǎng)板軟骨細(xì)胞的增殖、分化、肥大、基質(zhì)礦化、血管侵入、破骨細(xì)胞生成等軟骨內(nèi)成骨各過(guò)程的影響,并初步探討氟是否通過(guò)影響EGFR信號(hào)通路調(diào)控軟骨內(nèi)成骨過(guò)程,為闡明氟抑制長(zhǎng)骨生長(zhǎng)的機(jī)制研究提供線索,為氟骨癥的防治提供依據(jù)。實(shí)驗(yàn)方法:本研究選取SD初斷乳(60±10g)雄性大鼠,按體重隨機(jī)分成四組,對(duì)照組大鼠給予蒸餾水,染氟組大鼠分別飲用含50 ppm F~-、100 ppm F~-、150 ppm F~-的NaF水溶液,染毒周期為12周。染毒周期結(jié)束后,測(cè)量大鼠體長(zhǎng)、股骨、脛骨長(zhǎng)度,取左側(cè)脛骨固定包埋制備石蠟切片;右側(cè)脛骨取生長(zhǎng)板軟骨,制備電鏡標(biāo)本觀察氟對(duì)軟骨細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響。大鼠血清通過(guò)ELISA方法檢測(cè)IGF-Ⅰ含量;脛骨石蠟切片行HE染色、阿利新藍(lán)/VG雙染觀察大鼠生長(zhǎng)板形態(tài)結(jié)構(gòu);BrdU染色法檢測(cè)軟骨細(xì)胞增殖;TRAP染色試劑盒檢測(cè)破骨細(xì)胞生成;以及通過(guò)免疫組織化學(xué)染色檢測(cè)各組大鼠生長(zhǎng)板軟骨軟骨內(nèi)成骨各過(guò)程相關(guān)蛋白表達(dá)(COL II、COL X、Sox9、Runx2、Mig6、p-EGFR、MMP-13、VEGF、RANKL、OPG)。結(jié)果:1、氟對(duì)大鼠體重、體長(zhǎng)以及食物利用率的影響:實(shí)驗(yàn)周期內(nèi),各染氟組大鼠平均體重均低于對(duì)照組;自第6周開(kāi)始,150 ppm F~-組大鼠體重開(kāi)始明顯低于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);染氟周期結(jié)束后,與對(duì)照組相比,150 ppm F~-組大鼠體尾長(zhǎng)度明顯變短,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);150ppm F~-組大鼠脛骨長(zhǎng)度明顯低于對(duì)照組、50 ppm F~-、100 ppm F~-組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);100 ppm F~-組大鼠股骨長(zhǎng)度較對(duì)照組相比明顯降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);150 ppm F~-組大鼠股骨長(zhǎng)度較對(duì)照組、50 ppm F~-組相比明顯下降,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,各組大鼠食物利用率均無(wú)明顯變化。2、氟對(duì)大鼠血清IGF-Ⅰ含量的影響:各染氟組大鼠血清IGF-Ⅰ含量低于對(duì)照組,隨染氟濃度的增加呈下降趨勢(shì),150 ppm F~-組顯著低于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.01)。3、氟對(duì)大鼠生長(zhǎng)板軟骨形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響:對(duì)照組生長(zhǎng)板軟骨邊界清晰,軟骨細(xì)胞呈柱狀排列,骨小梁平行排列于軟骨細(xì)胞柱;染氟組大鼠骨骺端生長(zhǎng)板邊界紊亂,骨小梁變短、變薄、排列稀疏,出現(xiàn)骨小梁斷裂現(xiàn)象。較對(duì)照組相比,各染氟組生長(zhǎng)板總高度、增殖區(qū)高度增高,差異都具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);150 ppm F~-組大鼠生長(zhǎng)板肥大區(qū)高度增加最為明顯,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);各組大鼠生長(zhǎng)板軟骨增殖區(qū)與肥大區(qū)高度比值均無(wú)明顯差異;染氟組大鼠生長(zhǎng)板肥大區(qū)軟骨細(xì)胞數(shù)略有增加;染氟組大鼠生長(zhǎng)板肥大區(qū)軟骨細(xì)胞縱向直徑與染氟濃度呈正比,150 ppm F~-組軟骨細(xì)胞縱向直徑增加最為顯著,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。4、氟對(duì)大鼠生長(zhǎng)板軟骨細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響:對(duì)照組軟骨細(xì)胞核形態(tài)規(guī)則、染色質(zhì)分布均勻,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)清晰、排列整齊;染氟組軟骨細(xì)胞核形態(tài)出現(xiàn)不規(guī)則樣改變、染色質(zhì)聚集于核周,線粒體腫脹、溶酶體增多以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張,150 ppm F~-組大鼠軟骨細(xì)胞出現(xiàn)凋亡前現(xiàn)象,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張成池,溶酶體增多。5、氟對(duì)大鼠生長(zhǎng)板軟骨細(xì)胞增殖的影響:較對(duì)照組相比,各染氟組大鼠生長(zhǎng)板軟骨細(xì)胞增殖減少,BrdU陽(yáng)性細(xì)胞率隨染氟濃度增加呈下降趨勢(shì),150 ppm F~-組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。6、氟對(duì)大鼠生長(zhǎng)板軟骨細(xì)胞相關(guān)蛋白表達(dá)的影響:染氟組大鼠生長(zhǎng)板軟骨細(xì)胞COLⅡ、p-EGFR、MMP-13、Runx2、VEGF蛋白的表達(dá)含量下降,COLⅩ、Sox9、Mig-6、OPG蛋白表達(dá)增加。7、氟對(duì)大鼠生長(zhǎng)板破骨細(xì)胞生成的影響:較對(duì)照組相比,各染氟組破骨細(xì)胞數(shù)隨染氟濃度的增加呈下降趨勢(shì),150 ppm F~-組明顯減少(P0.05)。結(jié)論:1、氟可能通過(guò)降低全身激素IGF-Ⅰ表達(dá)水平抑制骨生長(zhǎng)。2、氟可抑制軟骨細(xì)胞增殖、引起軟骨細(xì)胞分化障礙,并通過(guò)抑制EGFR信號(hào)通路引起破骨細(xì)胞生成障礙,進(jìn)而影響軟骨內(nèi)成骨過(guò)程。3、氟可能通過(guò)上調(diào)Sox9、下調(diào)Runx2等轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)阻礙軟骨基質(zhì)降解礦化及血管侵入過(guò)程,進(jìn)而抑制軟骨內(nèi)成骨。
【圖文】：

中國(guó)醫(yī)科大學(xué)碩士學(xué)位論文3 結(jié)果3.1 氟對(duì)大鼠體重、體長(zhǎng)、食物利用率的影響.1.1 氟對(duì)大鼠體重的影響結(jié)果染氟 12 周內(nèi)，各組大鼠體重均隨著周齡的增加而增加，，各染氟組大鼠平重均低于對(duì)照組（見(jiàn)圖 1）。自第 6 周開(kāi)始，150 ppm F-組大鼠體重開(kāi)始明于對(duì)照組大鼠，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

-組大鼠食物利用率均無(wú)明顯變化（見(jiàn)圖2）。圖 2 各組大鼠體重食物利用率3.2 氟對(duì)大鼠血清 IGF-Ⅰ含量的影響各組大鼠血清IGF-Ⅰ含量檢測(cè)結(jié)果如圖3所示，對(duì)照組大鼠血清IGF-Ⅰ含量為1084.1±195.27 ng/ml；50 ppm F-組大鼠血清IGF-Ⅰ含量為1066.37±238.59 ng/m；100 ppm F-組大鼠血清IGF-Ⅰ含量為848.8±414.7 ng/ml；150 ppm F-組大鼠血清
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R599.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2646132