不同钙水平对氟致动物骨质损伤的影响及其作用机制的研究

氟中毒是全球广泛存在的一种人畜共患性地方病，全球已有多达50个国家约5亿人口受害，我国受害人群高达1.2亿。至于动物，由于影响其骨骼和牙齿使生命缩短，经济受损更为严重。由于氟为亲骨元素，可进入骨骼取代羟基，故骨骼受损最为严重。钙在生物学上拮抗氟研究很早，本课题组前期的研究显示钙对氟的拮抗有良好的效果，但究竟多大剂量的钙对氟的骨骼毒性缓解最为显著且不给动物机体带来多余的代谢负荷，作用机制又是如何都不甚清楚。因此，本项目运用RT-PCR、western-blotting等技术筛选和鉴定不同处理组之间与骨生成和骨代谢相关的差异蛋白，对这些差异蛋白表达进行定位和定量，确定氟对骨骼损伤的关键通路和钙对其调控作用的关键所在，综合分析氟对骨骼损伤的主要通路及其在该通路中一些关键调控基因及蛋白的表达变化，并探讨不同剂量钙对氟中毒的缓解效果及钙对氟中毒拮抗的作用机制，为防止在氟中毒防治中盲目补钙来提供理论依

氟中毒是全球广泛存在的一种人畜共患地方性疾病，其中危害最为重要的组织为牙齿与骨骼。选用钙作为缓解氟中毒的保护剂研究很多，国内外对这类问题的研究也极为重视。我们针对这一问题选用了不同水平钙缓解骨骼氟中毒做了深入的探索。我们检测了血液生化指标、骨骼生物力学、组织形态和超微结构；另一方面对各实验组蛋白质进行双向电泳检测，发现了与内质网应激相关的差异蛋白，包括Calpain、Caspase-3、 Caspase-12、CAD和AIF，随后对这几种关键蛋白进行Western-blot检查，并应用RT-PCR技术检测表达情况，结果发现高氟可致各类血液生化指标显著升高，使骨骼生物力学改变，骨骼形态结构破坏，内质网通路中一系列蛋白表达显著升高，而添加中剂量的钙对其缓解效果最为显著。所以我们推测氟中毒的机理可能是：氟以离子形式进入血液循环，一方面改变了骨骼生物力性能，另一方面增加了成骨细胞周围氟浓度，致使成骨细胞通过内质网应激在反转录水平促进凋亡。添加中剂量的钙对缓解氟的毒性作用有显著的效果，这为有效防治氟骨症提供了一个可靠的治疗靶点和有力的理论依据。