高氟暴露對人群血清OPG、RANKL及OPG-RANKL影響的研究.pdf

1、氟(Fluorine,F)是人體重要的微量元素之一,在生理代謝過程中,發(fā)揮著不可替代的作用。適量的氟有利于鈣和磷的利用以及在骨骼中沉積,可加速骨骼形成,促進骨骼生長,增加骨骼的硬度,維護骨骼的健康。但當(dāng)人體從外界攝入的氟超過正常生理需要時,將導(dǎo)致急性或慢性氟中毒。地方性氟中毒屬于慢性氟中毒,簡稱地氟病。在我國,主要以飲水型地方性氟中毒病區(qū)分布范圍最廣、患病人數(shù)最多。地氟病已經(jīng)成為威脅我國勞動人民,尤其是貧困地區(qū)農(nóng)民身心健康的重大公共衛(wèi)生

2、問題。
　　 氟骨癥是慢性氟中毒最主要也是最嚴(yán)重的臨床表現(xiàn),其病理表現(xiàn)多種多樣,其骨損害包括骨硬化、骨軟化、骨質(zhì)疏松、骨周軟組織化骨以及軟骨和關(guān)節(jié)的退行性改變。成骨細(xì)胞功能活躍在氟骨癥骨病變中是一個發(fā)生較早、并起主導(dǎo)作用的環(huán)節(jié),是形成氟骨癥骨病變多樣性的病理基礎(chǔ)。成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的活動維持著持續(xù)動態(tài)平衡,任何引起這個平衡破壞的因素都會導(dǎo)致骨代謝生化標(biāo)志物的改變,通過檢測血、尿等體液中骨代謝生化標(biāo)志物的變化,可間接反映骨骼的病理

3、狀態(tài)。
　　 骨保護素(osteoprotegerin,OPG)是一種以可溶性蛋白形式存在的破骨細(xì)胞負(fù)性調(diào)節(jié)因子。通過與NF-κB受體活化因子配體(receptor activator of NF-κBligand,RANKL)結(jié)合,抑制RANKL/RANK對破骨細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的活化,抑制骨再建和骨丟失,發(fā)揮抗骨質(zhì)疏松作用。RANKL是可溶性細(xì)胞因子κB受體活化因子(RANK)的配體,是腫瘤壞死因子受體家族中的成員。RANKL在破

4、骨細(xì)胞分化、活化、和凋亡過程中起重要作用。RANKL與破骨細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞上的受體RANK結(jié)合是破骨細(xì)胞基因活化的關(guān)鍵步驟。RANKL是成熟破骨細(xì)胞形成的主要促進因子,也是破骨細(xì)胞存活的決定因素。
　　 現(xiàn)有對OPG、RANKL的研究都是用氟染毒的動物模型。本課題組2002級碩士研究生張瑩研究了亞慢性過量氟暴露情況下,OPG的表達水平在氟骨癥發(fā)生發(fā)展過程中所起的作用,發(fā)現(xiàn)OPG的表達水平在中氟組和高氟組大鼠體內(nèi)明顯增強。2003

5、級碩士研究生穆金萍研究發(fā)現(xiàn),在亞慢性過量氟暴露大鼠的骨組織中,RANKL的表達水平在中氟組和高氟組大鼠體內(nèi)明顯增強,而RANKL的表達強度與骨氟之間存在明顯的正相關(guān)關(guān)系,提示氟可以通過提高RANKL的表達來增進破骨細(xì)胞的發(fā)育、活化和生存,說明氟在增強成骨活動的同時,也伴有不同程度的骨吸收增加,只是由于成骨活動增強的程度強于破骨活動從而造成了氟中毒大鼠骨質(zhì)硬化性的病理表現(xiàn),從而推測RANKL可能在亞慢性過量氟暴露大鼠體內(nèi)骨轉(zhuǎn)換增強過程中與

6、OPG等細(xì)胞因子聯(lián)合發(fā)揮重要作用。
　　 對于氟中毒人群調(diào)查血清中OPG和RANKL水平的影響尚未見相關(guān)的報道。本研究旨在了解慢性過量氟暴露對人群血清中OPG和RANKL表達的影響,為闡明氟骨癥的發(fā)病機制、探索其早期診斷指標(biāo)提供理論依據(jù)。
　　 對象與方法
　　 一、研究對象的選擇
　　 根據(jù)遼寧省疾病預(yù)防控制中心提供的遼寧省飲水型地方性氟中毒病區(qū)分布的相關(guān)信息,選取遼寧省在歷史上有代表性的4地區(qū)作為調(diào)查

7、點,即沈陽市康平縣望山堡村、錦州凌海市南建業(yè)村、阜新市彰武縣豐田鄉(xiāng)豐田村和沈陽市法庫縣黃荒地村。選取該4個調(diào)查點中17歲以上的常住農(nóng)村居民作為調(diào)查對象。采取入戶調(diào)查的方式進行資料的收集和樣本的采集。收集的人口統(tǒng)計學(xué)資料包括,年齡、性別、文化程度、職業(yè)、吸煙、飲酒及健康情況等。并采集水樣、尿樣和血樣。本次研究從461名調(diào)查對象中隨機抽取了86人,作為骨代謝分子標(biāo)志物OPG和RANKL的檢測對象。根據(jù)中華人民共和國衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),將尿氟值>1

8、.6 mg/L的全部調(diào)查對象共計47人作為高氟暴露組(簡稱:高氟組),并從尿氟值≤1.6 mg/L的調(diào)查對象中隨機抽取39人作為對照組。
　　 二、樣品采集與測定
　　 (一)尿樣采集及測定
　　 采集調(diào)查對象隨時一次性尿樣10 mL,記錄姓名、編號,保存于-20℃冰箱中待測。采用氟離子選擇電極法測定尿氟含量。
　　 (二)血樣的采集及測定
　　 用抗凝真空采血管采集調(diào)查對象清晨空腹血樣5 mL,

9、做好記錄,室溫靜置2小時后,以3000 rpm離心20分鐘,分離血清,分裝貯存于-70℃冰箱中待測。采用酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)測定血清中OPG和RANKL含量。血清OPG和RANKL含量測定所用的兩種試劑盒均購自奧地利Biomedica Medizinpordukte GmbH & Co KG公司。操作過程嚴(yán)格按照試劑盒說明書進行。結(jié)果計算時所有檢測結(jié)果都減去空白

10、值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)液的結(jié)果值,通過計算機軟件擬合出標(biāo)準(zhǔn)曲線,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線求出標(biāo)本血清中OPG和RANKL濃度值。濃度單位為pg/mL。
　　 三、統(tǒng)計分析方法
　　 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件包對實驗數(shù)據(jù)進行錄入,采用t檢驗、x2 檢驗、非參數(shù)檢驗、Spearman相關(guān)分析等對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。檢驗水準(zhǔn)為α=0.05。
　　 實驗結(jié)果
　　 1、高氟組和對照組人群尿氟含量分布
　　 尿氟>1.6mg/

11、L為高氟組,尿氟≤1.6mg/L為對照組。本次調(diào)查尿氟含量>1.6mg/L47人,M為3.40mg/L,QR為1.22 mg/L。尿氟含量≤1.6mg/L39人,M為0.60mg/L,QR為0.22 mg/L。
　　 2、高氟組和對照組人口學(xué)特征比較
　　 高氟組和對照組在性別構(gòu)成上和年齡分布上無統(tǒng)計學(xué)差異。
　　 3、比較不同尿氟人群血清中OPG、RANKL含量及OPG/RANKL比值
　　 不同尿氟人

12、群血清中OPG、RANKL含量及OPG/RANKL之間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 4、分性別比較不同尿氟人群血清中OPG、RANKL含量及OPG/RANKL比值
　　 高氟組和對照組中,不同性別間血清中OPG、RANKL含量及OPG/RANKL比值差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 5、分年齡比較不同尿氟人群血清中OPG、RANKL含量及OPG/RANKL比值
　　 高氟組和對照組中,>50歲人群血清OPG含量和O

13、PG/RANKL比值高于≤50歲人群血清OPG含量和OPG/RANKL比值,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 6、高氟組和對照組血清中OPG含量與年齡之間的相關(guān)分析
　　 對照組中,男性和女性血清中OPG含量均與年齡呈正相關(guān)關(guān)系。高氟組中,男性和女性血清OPG含量均與年齡呈正相關(guān)關(guān)系。
　　 結(jié)論：
　　 1、在本次調(diào)查的氟暴露條件下,尚未發(fā)現(xiàn)高氟暴露對人群血清OPG、RANKL及OPG/RANKL有影響。