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目的: 氟元素在自然界中广泛存在,其防龋作用的广泛应用是20世纪人类公共卫生十大贡献之一。然而,在牙齿发育时期摄入过量的氟会导致氟牙症,不仅影响牙齿的结构和美观,也会对患者的心理产生负面影响。关于氟牙症的发病机制,学者们普遍认同,过量氟通过影响成釉细胞基质蛋白和蛋白酶的合成和分泌,使釉质矿化过程中釉原蛋白降解延迟或障碍,并最终导致氟牙症发生。然而,过量氟影响釉质基质蛋白降解的具体机制目前尚未阐明。本研究拟在建立大鼠氟牙症模型的基础上,通过检测成釉细胞内质网伴侣分子及其相关信号通路的表达变化,探索内质网应激机制在氟牙症形成中的作用,为临床氟牙症的预防及治疗提供理论依据。 材料和方法: 选择4周龄Wistar大鼠30只,体重约150g,雌雄各半。随机分为对照组、F离子浓度为75mg/L组、150mg/L组,每组10只。对照组大鼠常规饲料喂养,自由饮用蒸馏水;给氟组大鼠用常规饲料喂养,分别自由饮用氟离子浓度为75mg/L、150mg/L的蒸馏水。8周后,用水合氯醛腹腔麻醉处死,剥离下颌切牙,分别进行透射电镜、免疫组化、HE染色、TUNEL原位杂交法检测细胞凋亡,观察氟对成釉细胞形态和内质网伴侣相关分子的表达。采用MetaMorph显微图像分析软件,对结果进行分析。所得数据使用SPSS13.0软件处理,进行单因素方差分析(One-WayANOVA),P<0.05为差异具有统计学意义。 结果: 透射电镜实验结果显示,对照组大鼠切牙成釉细胞核内染色质分布均匀,组织结构清晰;低氟组大鼠细胞核染色质分布不均,核膜结构不完整,核中央出现凋亡小体,细胞质固缩;高氟组大鼠细胞核呈空泡状改变,染色质在包膜边缘聚集,呈新月状形态,出现凋亡细胞的典型表现。HE染色显示对照组成釉细胞呈柱状,排列整齐;低氟组成釉细胞高度变矮,釉质厚度变薄;高氟组成釉细胞排列紊乱,细胞极性消失,个别细胞出现扭曲,细胞之间间隙不规则,釉质显著变薄。免疫组化结果显示,GRP78、XBP-1、CHOP、Caspase-12、Calreticulin的表达随氟浓度的增加而增加,以上各组的表达强度均具有显著性差异(P<0.05)。TUNEL原位杂交检测结果显示,对照组成釉细胞TUNEL阳性细胞罕见,多数细胞核呈深蓝色,低氟组和高氟组中TUNEL阳性细胞显著多于对照组。统计学分析显示,两实验组与对照组比较具有显著差异。 结论: 1.一定浓度的氟可以诱导大鼠切牙成釉细胞发生钙超载,导致ERS。 2.高浓度氟可诱发强烈ERS并通过激活特定的凋亡通路诱导成釉细胞发生凋亡。