氟化物对釉基质蛋白酶的表达及活性的影响

氟牙症的发生是由于釉质矿化晚期釉原蛋白水解、清除障碍，矿物质沉积受阻所致。氟化物有可能通过影响釉基质蛋白水解酶的合成和/或活性，使釉原蛋白水解、清除不完全，导致氟牙症。本研究应用氟中毒动物模型和离体细胞培养模型，观察氟对MMP-20和KLK-4两种蛋白水解酶在时间和空间的表达的影响及其与氟牙症形成的关系；测定了氟对MMP-20和KLK-4转录水平的影响，以及氟对二种酶活性的直接和间接影响。以期阐明这两种酶在氟牙症发生过程中的作用机制，开辟从蛋白水解酶的角度研究氟牙症发病机理的途径。填补我国在此领域的研究缺陷。为进一步探索氟牙症的发病机制和寻找氟牙症的有效预防措施提供理论依据。

氟化物有可能通过影响釉基质蛋白水解酶的合成和/或活性，使釉原蛋白水解、清除不完全，导致氟牙症。本研究通过氟中毒动物模型和离体细胞培养模型，应用免疫组化、Western Blot和RT-PCR等方法观察氟对MMP-20和KLK-4蛋白水解酶表达、转录水平以及酶活性的影响，以阐明氟牙症的发病机制。结果： 1.通过给怀孕母鼠饮用含氟的饮水，可建立仔鼠的氟中毒模型。2.体外培养的成釉细胞呈铺路石样排列，经鉴定其确有成釉细胞的生物特征。3.MMP20和KLK4主要分布于成釉细胞胞浆和釉质基质中：MMP20在成釉细胞的分泌期和成熟期均有表达，而KLK4主要出现在成熟期。4.在体实验结果显示：氟下调了MMP20和KLK4的转录水平，导致了其在成釉细胞内的表达下降，且下降的程度与给氟的剂量呈负相关。5.离体实验显示：氟确实影响MMP20、KLK4的转录水平，使其mRNA表达下调。6.在体研究表明：氟虽然使MMP-20和KLK-4蛋白酶在细胞内的表达量减少，但其水解蛋白的活力无明显改变。在离体条件下，当缓冲液体系中氟的浓度较高时，rMMP20水解能力下降；而rKLK4水解活性的改变不明显。. 由此推论：在氟牙症形成的过程中，氟未导致MMP20和KLK4的水解活性发生变化；而是通过调低MMP20和KLK4的转录水平，导致MMP20和KLK4的表达下降；氟对MMP20和KLK4转录水平的影响在离体实验中得到了进一步的验证；离体实验同时表明：MMP20水解蛋白的活性可能因环境中的氟含量较高而导致其水解能力下降。因此，氟导致的MMP20和KLK4的表达下降和高氟条件下MMP20水解蛋白的活性降低可能是釉基质蛋白的水解障碍和清除延迟、釉质矿化异常主要原因。本课题的研究丰富了我国在此领域的研究内容。为进一步探索氟牙症的发病机制和寻找氟牙症的有效预防措施提供理论依据。.